参与蛋白质合成的物质

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1、第五章遗传信息的翻译---从mRNA到蛋白质一、mRNA和遗传密码二、tRNA与氨基酸的转运三、核糖体与肽链装配第一节参与蛋白质合成的物质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：以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸序列、合成蛋白质多肽链的过程，是基因表达的最终目的。一、mRNA和遗传密码1、遗传密码及其破译遗传密码：mRNA上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链的一个氨基酸，这三个核苷酸称为一个密码，也称为三联子密码。翻译从起始密码子AUG开始，

2、沿mRNA5'→3'方向连续阅读密码子，直至终止密码子为止，生成一条具有特定序列的多肽链——蛋白质。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。mRNA的核苷酸有4种，对应的氨基酸有20种。若一种核苷酸代表一种氨基酸，41=4＜20若两种核苷酸代表一种氨基酸，42=16＜20若三种核苷酸代表一种氨基酸，43=64＞201966年，确定了61种密码子编码20种氨基酸，另外3个密码子用作翻译的终止信号。若在模板mRNA中插入或删除一个碱基，会改变该密码子以后的全部氨基酸序列。若同时对模板进行插入和删除

3、试验，保证后续密码子序列不变，翻译得到的蛋白质序列就保持不变（除了发生突变的那个密码子所代表的氨基酸之外）。2、遗传密码的性质（1）遗传密码的连续性（2）遗传密码的简并性（3）遗传密码的摆动性（4）遗传密码的普遍性与特殊性（5）遗传密码的防错功能遗传密码的连续性不重叠、无标点的三个相邻核苷酸组成的三联子，若插入或删除一个核苷酸，就会使以后的读码发生错位。遗传密码的简并性存在61种密码子而只有20种氨基酸，所以许多氨基酸有多个密码子。实际上除色氨酸（UGG）和甲硫氨酸（Met）只有一个密码子外，其他氨基酸都有一个以上的密码子，其中9种氨基酸有2个密码子，1种氨基酸有3个密码

4、子，5种氨基酸有4个密码子，3种氨基酸有6个密码子。密码子的简并性：同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象。同义密码子：对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同义密码子。生物学意义：减少变异对生物的影响同义突变：由于遗传密码的简并性，在一个基因中发生许多变化（突变）并不影响该基因产物的氨基酸组成，这种变化称为同义突变或沉默突变。在遗传中的大多数简并发生在密码子的第三位碱基上。遗传密码的摆动性在密码子与反密码子配对时，前面两对碱基严格按碱基配对原则，而第三时碱基允许有一定的自由度——摆动假说（变偶假说）。遗传密码的普遍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

5、、动物还是植物而言都是适用的，所以，密码子具有普遍性。已经查明，在支原体中，终止密码子UGA被用来编码色氨酸；在嗜热四膜虫中，另一个终止密码子UAA被用来编码谷氨酰胺。密码子具有特殊性。遗传密码的防错功能密码子中一个碱基被置换，其结果或者是编码相同的氨基酸，或者是以物化性质最近的氨基酸取代，从而使基因突变可能造成的危害降至最低。是进化过程中获得的一种最佳选择。遗传密码的总结：(1)遗传密码是三联体密码。(2)遗传密码无逗号。(3)遗传密码是不重叠的。(4)遗传密码具有普遍性。(5)遗传密码具有简并性。(6)密码子有起始密码子和终止密码子。(7)反密码子中的“摆动“二、tR

6、NA与氨基酸的转运tRNA在蛋白质合成中处于关键地位，它不但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了运送载体，故tRNA又被称为第二遗传密码。1、tRNA的结构tRNA的二级结构----三叶草结构tRNA的三级结构---倒L形折叠式结构tRNA的二级结构----三叶草结构不同tRNA在结构上存在大量的共性，由小片段碱基互补配对形成三叶草形分子结构，有4条根据结构或已知功能命名的手臂。各种tRNA均含有70-80个碱基，其中22个碱基是恒定的。具五臂四环结构。1.受体臂：其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA。此臂负责携带特异

7、的氨基酸。2.TψC臂:是根据3个核苷酸命名的，其中ψ表示拟尿嘧啶，是tRNA分子所拥有的不常见核苷酸。常由5bp的茎和7Nt和环组成。此臂负责和核糖体上的rRNA识别结合。3.反密码子臂：常由5bp的茎区和7Nt的环区组成，它负责对密码子的识别与配对。4.D臂:是根据它含有二氢尿嘧啶命名的。茎区长度常为4bp。负责和氨基酰tRNA聚合酶结合.5.多余臂:可变性大.其功能是在tRNA的L型三维结构中负责连接两个区域（D环－反密码子环和TψC-受体臂）。最常见tRNA分子有76个碱基，相对分子质量约为2.5×104，不同的tRN