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1、南京农业大学生命科学学院分子生物学第四章生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质本章将介绍生物信息的传递的下半部分，即翻译——从mRNA到蛋白质。8/23/20212南京农业大学生命科学学院第三章生物信息的传递（下）蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活细胞在任何发育阶段都需要数千种不同的蛋白质。因此，活细胞内时刻进行着各种蛋白质的合成、修饰、运转和降解反应。翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。8/23/20213南京农业大学生命科学学院第三章生物

2、信息的传递（下）在翻译过程中：核糖体是蛋白质合成的场所。mRNA是蛋白质合成的模板。转移RNA(transferRNA，tRNA)是模板与氨基酸之间的接合体。在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生物大分子参与。8/23/20214南京农业大学生命科学学院第三章生物信息的传递（下）翻译过程的特点：蛋白质合成是一个需能反应，要有各种高能化合物的参与。细胞用来进行合成代谢的总能量的90%消耗在蛋白质合成过程中。在真核生物细胞核内合成的mRNA，要运送到细胞质，才能翻译生成蛋白质。蛋白质合成速度很高。大肠杆菌只需要5s就能合成一条由10

3、0个氨基酸组成的多肽。8/23/20215南京农业大学生命科学学院第三章生物信息的传递（下）第一节遗传密码第二节tRNA第三节核糖体第四节蛋白质合成机制第五节蛋白质转运机制8/23/20216南京农业大学生命科学学院第一节遗传密码贮存在DNA上的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质上。mRNA与蛋白质之间的联系是通过遗传密码的破译来实现的。mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这3个核苷酸称为密码，也叫三联子密码。翻译时从起始密码子AUG开始，沿着mRNA5’→3’的方向连续阅读密码子，直至终止密码子为止，生成一条具

4、有特定序列的多肽链――蛋白质。8/23/2021南京农业大学生命科学学院7第一节遗传密码1.三联子密码及其破译构想：以3个核苷酸代表一个氨基酸，则可以有43＝64种密码，可以满足编码20种氨基酸的需要。证明：在模板mRNA中插入或删除一个碱基，会改变该密码子以后全部氨基酸序列。若同时对模板进行插入和删除试验，插入和删除的碱基数一样，后续密码子序列就不会变化，翻译得到的后续的蛋白质序列就保持不变。如果同时删去3个核苷酸，翻译产生少一个氨基酸的蛋白质，序列不发生变化。8/23/2021南京农业大学生命科学学院8第一节遗传密码1.三联子

5、密码及其破译密码破译方法在体外无细胞蛋白质合成体系中加入人工合成的polyＵ混合共聚物实验aa-tRNA与确定的三核苷酸序列结合用重复共聚物8/23/2021南京农业大学生命科学学院9第一节遗传密码2.遗传密码的性质密码的连续性。起始密码子决定所有后续密码子的位置。8/23/2021南京农业大学生命科学学院10密码的简并性。由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并，对应于同一种氨基酸的几个密码子称为同义密码子。8/23/2021南京农业大学生命科学学院112.遗传密码的性质密码的简并性。同义密码子第一、二第位核苷酸往往是相同

6、的，而第三位核苷酸的改变不一定影响所编码的氨基酸。一般说来，编码某一氨基酸的密码子越多，该氨基酸在蛋白质中出现的频率也越高（精氨酸是个例外）。8/23/2021南京农业大学生命科学学院12密码子通用编码线粒体编码哺乳动物酵母菌果蝇植物UGA终止码色氨酸色氨酸色氨酸终止码AUA异亮氨酸蛋氨酸蛋氨酸蛋氨酸异亮氨酸CUA亮氨酸亮氨酸苏氨酸亮氨酸亮氨酸AGA精氨酸终止码精氨酸丝氨酸精氨酸密码的普遍性与特殊性。密码子表是具有普遍性的，适用于一切生物，但也有些特殊情况。8/23/2021南京农业大学生命科学学院132.遗传密码的性质密码子与反

7、密码子的相互作用。在密码子与反密码子的配对中，前两对严格遵守碱基配对原则，第三对碱基有一定的自由度，可以"摆动"，因而使某些tRNA可以识别1个以上的密码子。第二节tRNAtRNA在蛋白质合成中处于关键地位。8/23/2021南京农业大学生命科学学院14tRNA不仅为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，还为准确无误地将所需氨基酸运送到核糖体上提供运送载体，它又被称为第二遗传密码。特点：存在经过特殊修饰的碱基，3’端都以CCA-OH结束，这是其氨基酸结合位点。8/23/2021南京农业大学生命科学学院15tRNA上碱基的修饰tR

8、NA产生第二节tRNA1.tRNA的结构二级结构由于小片段碱基互补配对，形成三叶草形的二级结构。三叶草形tRNA分子上有4条根据它们的结构或已知功能命名的手臂：受体臂：链两端碱基序列互补形成的杆状结构；3’端有未配对的3～4个碱基；3’端的CCA，