大学分子生物学经典课件第四章 生物信息的传递(下) 从mRNA到蛋白质

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1、第四章生物信息的传递（下）从mRNA到蛋白质9/8/20211(1)翻译的起始核糖体与mRNA结合并与氨酰-tRNA生成起始复合物。蛋白质的生物合成步骤：(2)肽链的延伸由于核糖体沿mRNA5’端向3’端移动，开始了从N端向C端的多肽合成，这是蛋白质合成过程中速度最快的阶段。(3)肽链的终止及释放核糖体从mRNA上解离，准备新一轮合成反应。9/8/20212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

2、个阶段有许多蛋白质、酶和其他生物大分子参与。9/8/20213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。9/8/20214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9/8/20215第一节遗传密码密码（codon）：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。9/8/20216可译框架（openreadingframe，ORF）

3、：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。9/8/202171954，Gamov提出遗传密码的问题,43=64;1961，Brenner&Crick：加入或减少1个或2个核苷酸即可导致形成不正常的蛋白质；但加入或减少3个常常对蛋白质活性影响不大。一、遗传密码（geneticcode）的破译9/8/202181961，Nirenberg：人工合成多聚尿嘧啶核苷酸指导合成的多肽只含一种氨基酸--苯丙氨酸；1964，Nirenberg：tRNA结合法。特异的氨酰-tRNA可与核糖

4、体-mRNA结合。mRNA可短至3个碱基。9/8/20219UGU-核糖体-Cys-tRNA复合体通过滤膜过滤UGU，核糖体，各种氨基酸-tRNA反应进行Nirenberg的实验半胱氨酸9/8/202110合成简单重复的核苷酸链Khorana，重复多聚核苷酸法GUGUGUGUG-Cys-Val-Cys-Val-已知Cys密码子为UGU则GUG代表Val人工合成poly(GT)多核苷酸链转录生成mRNA合成蛋白质9/8/2021111、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

5、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。二、遗传密码的特点9/8/2021122、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；9/8/202113除色氨酸和甲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。9/8/202114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)9/

6、8/2021153、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。9/8/2021161）mRNA上密码子第一、二碱基与tRNA上反密码子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)9/8/2021172）反密码子的第一个碱基决定一个tRNA能够解

7、读密码子的数目；9/8/2021183）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。9/8/202119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

8、。三、起始密码子与终止密码子9/8/202120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）。9/8/202121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9/8/202122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9/8/202123tRNA上的手臂：（1）受体臂