遗传密码翻译.ppt

《遗传密码翻译.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、遗传密码子的破译破译密码的实验研究先后由三个实验逐步发展了四种破译方法，于1965年完成。体外实验在体外无细胞蛋白质合成体系中加入人工合成的polyＵ开创了破译遗传密码的先河。自1961年发现mRNA后，许多实验室开始在无细胞蛋白质合成系统中加入mRNA，去研究蛋白质生物合成过程，并表明加入mRNA能刺激无细胞系统中蛋白质合成。1961年，美国NIH的Nirenberg和Mathaei，设想:即然mRNA有刺激无细胞系统中的蛋白质合成作用，加入人工合成的多聚核苷酸亦将会有这种促进作用。按此设想，他们合成了polyU作为模板，以观察无细胞系

2、统中蛋白质合成速率。因为在反应体系中加入高Mg2+浓度，可有利于IF(起始因子)的作用和fMet-tRNANet的形成，从而保证肽链合成的起始不需mRNA的适当信号。当把翻译产物分离、纯化和做序列分析后，结果出乎意料，合成的肽链中的氨基酸残基全部是苯丙氨酸，即polyPhe。于是第一次确认了UUU是Phe的密码子。这样，就在一个偶然的机会开创了破译密码的工作。随后，他们又以polyA和polyC为模板，证明了分别可指导合成polyLys和polyPro，即确定了AAA是Lys的密码子，CCC是pro的密码子。但是类似的实验不能证明GGG是

3、何种氨基酸的密码子，因为polyG产生牢固的氢键结合，形成三股螺旋，而不与核糖体结合。美国的尼伦伯格博士走在前面。他用严密的科学推理对蛋白质合成的情况进行分析。既然核苷酸的排列顺序与氨基酸存在对应关系，那么只要知道RNA链上碱基序列，然后由这种链去合成蛋白质，不就能知道它们的密码了吗？用仅仅含有单一碱基的尿嘧啶（U），做试管内合成蛋白质的研究。合成蛋白质必须将DNA上的遗传信息转录到RNA上，而RNA的碱基与DNA稍有不同，一般是有UCGA4种（DNA中是TCGA）。这个实验只用了含有单一碱基U的特殊RNA。这样，就得到了只有UUU编码的

4、RNA。把这种RNA放到和细胞内相似的溶液里，如果上述观点正确，应该得到由单一一种氨基酸组成的蛋白质。这样合成的蛋白质中，只含有苯丙氨酸。于是，人们了解了第一个蛋白质的密码：UUU对应苯丙氨酸。随后，又有人用U—G交错排列合成了半胱氨酸—缬氨酸—半胱氨酸的蛋白质，从而确定了UGU为半胱氨酸的密码，而GUG为缬氨酸的密码。这样，人们不仅证明了遗传密码是由3个碱基排列组成，而且不断地找出了其他氨基酸的编码。遗传密码对应规则的发现：尼伦柏格和马太实验过程1、每个试管中分别加入一种氨基酸；2、每个试管中分别加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液；

5、3、每个试管中分别加入人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸；结果：只有加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链；结果说明：多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成苯丙氨酸的密码子为UUU.将C、A两种核苷酸缩合成为CAACAACAACAACAA…..长链，以它作人工信使进行蛋白质合成。得到的结果可发现产物是CAA，AAC，CAC。是一种谷氨酰胺，天冬氨酸，苏氨酸的多聚物。将此实验结果和科学家霍拉纳的实验结果比较，CAC,ACA是苏氨酸和，组氨酸的多聚物。发现两个实验结果都含有CAC，和苏氨酸。说明苏氨酸为CAC。用此类实验方法可的到各个

6、密码子，得到遗传密码表。Nirenberg与其他科学家合作，发现3个核苷酸为一个密码子并决定一个氨基酸的翻译。Khorana发明了一种利用重复序列按设计需要连接任意核苷酸的方法，他发现ACACACACACACAC链合成的是Thr-His-Thr-His（苏氨酸-组氨酸-苏氨酸－组氨酸）链，证明ACA是决定苏氨酸的密码子，CAC是决定组氨酸的密码子等。到1966年，Nirenberg和Khorana等人完成了对全部遗传密码的破译。1968年NobelPrize遗传密码字典在全部64个密码子中，61个密码子负责20种氨基酸的翻译，1个是起始密

7、码子，3个是终止密码子