生物信息的传递下-从mRNA到蛋白质

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1、2021/7/171第四章生物信息的传递（下）从mRNA到蛋白质2021/7/172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。2021/7/173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。2021/7/174蛋白质的合成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的生物学机制第五节蛋白质转运机制2021/7/175第一节遗传密码密码（cod

2、on）：也叫三联子密码，mRNA上代表一个氨基酸或蛋白质合成及终止信号的核苷酸三联体。2021/7/176可译框架（openreadingframe，ORF）：又叫可读框，指由起始密码子开始，到终止密码子结束的核苷酸序列。2021/7/1771、密码的连续性从mRNA的5'端起始密码子开始，一个密码子接一个密码子连续地阅读直到3’终止密码子，密码子间无间断也无重复，因此密码子具有连续性。一、遗传密码的特点2021/7/1782、密码的简并性一个氨基酸由多个密码子编码的现象，称为简并；在密码子第三位碱基中，C-U、A-G往往可以相互替换；2021/7/179除色氨酸和甲

3、硫氨酸只有一个密码子外，其它18种氨基酸都有一个以上的密码子。2021/7/1710同义密码子：对应同一个氨基酸的密码子称为同义密码子。密码子的种类与相应氨基酸在蛋白质中的频率有一定的相关性。只有精氨酸例外。(Pg113，图4-3)2021/7/17113、密码的通用性与特殊性遗传密码无论在体内还是体外，也无论是对病毒、细菌、动物还是植物而言都是适用的，所以密码子具有通用性。又因为在支原体中，终止密码子UGA用来编码色氨酸，在嗜热四膜虫中，终止密码子UAA用来编码谷氨酰胺。所以密码子具有特殊性。2021/7/17121）mRNA上密码子第一、二碱基与tRNA上反密码子

4、相应碱基形成强配对；密码专一性主要是由于这两个碱基的作用；4、密码子与反密码子的相互作用(摇摆假说)2021/7/17132）反密码子的第一个碱基决定一个tRNA能够解读密码子的数目；IA/U/C2021/7/17143）当一种氨基酸的几个密码子中，有头2个碱基中任一个是不同的，则必须有不同的tRNA。原核生物中大约有30～45种tRNA，真核细胞中可能存在50种tRNA。2021/7/1715密码子AUG与N-甲酰甲硫氨酸-tRNA（tRNAfMet）结合，在原核生物中启动蛋白质结合，因此AUG被称为起始密码子（initiationcodon）；AUG也是甲硫氨酸的

5、密码子。E.coli中，其它一些密码子（GUG、UUG、CUG）也可偶尔与tRNAfMet结合，启动蛋白质合成。二、起始密码子与终止密码子2021/7/1716终止密码子（terminationcodon）：UAA、UAG、UGA；终止密码子不编码任何氨基酸，也称为无义密码子（nonsensecodon）。2021/7/1717小结一、遗传密码（geneticcode）的破译二、遗传密码的特点三、起始密码子与终止密码子2021/7/1718第二节tRNAtRNA的共同特征：1、存在经过修饰的特殊碱基2、3'端均为CCA-OH一、tRNA的结构二级结构：三叶草形2021

6、/7/1719tRNA上的手臂：（1）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，最后一个碱基2‘自由羟基可被氨酰化。（2）TψC臂（环）其中ψ表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。（3）反密码臂（环）位于套索中央有三联反密码子。（4）D臂（环）含有二氢尿嘧啶。（5）多余臂（环）5'2021/7/1720一般tRNA有76个碱基，大小在74～95bp之间，主要由于D臂和多余臂的变化引起。2021/7/1721tRNA序列包含许多稀有碱基，主要通过四种标准碱基修饰而来。2021/7/1722tRNA折叠为L形，与氨

7、基酸结合的受体臂与反密码环相互远离，分别位于两端；不同的tRNA形状大体相同又有所差异。tRNA三级结构2021/7/17232021/7/1724二、tRNA的功能tRNA在蛋白质合成中为每个三联密码子翻译成氨基酸提供了接合体，为准确无误地将所需氨基酸运送到核糖体上提供了运送载体，它又被称为第二遗传密码。2021/7/1725每个tRNA与一特定的氨基酸特异共价结合生成有蛋白质合成活性的AA-tRNA；含有一个三核苷酸序列的反密码子，与mRNA上代表该氨基酸的密码子相互识别并配对。2021/7/1726密码子的识别仅决定于反密码子，而与氨基酸无关。