级蛋白质的生物合成.ppt

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1、第十一章蛋白质的生物合成DNADNARNA蛋白质复制转录翻译逆转录基因遗传基因表达生物中心法则忠实复制忠实转录忠实翻译第一节遗传密码一、遗传密码和密码单位1.遗传密码(geneticcode)指mRNA中的核苷酸序列与多肽中氨基酸序列之间的对应关系,通常是指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系,故也称三联体密码或密码子.2.密码单位1954年物理学家GamovG首先对遗传密码进行探讨:41=4;42=16;43=64,足以编码20种氨基酸,密码子(codon)应是三联体（triplet）.密码子或称三联体密码，即mRNA上决定一个特定氨基酸的三个核苷酸。3.密码子的确定

2、●用各种人工合成模板在体外翻译蛋白质的方法确定●用核糖体结合技术测定密码子中的核苷酸排列顺序1961~1965年4年时间，完全确定了编码20种天然氨基酸的密码子，编出了遗传密码字典。12密码的第一个碱基5´密码的第三个碱基3´UCAGUCAGUCAGUCAG密码的第二个碱基112121212二、遗传密码的基本特征1.遗传密码的连续性(commaless)密码子之间没有任何起“标点”作用的空格,阅读mRNA时是连续的,一次阅读3个核苷酸(碱基)2.遗传密码的不重叠性(nonoverlapping)在绝大多数生物中,阅读mRNA时是以密码子为单位，不重叠地阅读。少数大肠

3、杆菌噬菌体的RNA基因组中部分基因的遗传密码是重叠的。不重叠密码重叠密码3.遗传密码具有简并性（degeneracy）(1)除Met(AUG)和Trp(UGG)外,每个氨基酸都有两个或更多的密码子,这种现象称为密码子的简并性（degenecy）。(2)同义密码：同一个氨基酸的不同密码子称同义密码子（synonyms）。(3)简并性的生物学意义:减少有害突变,对生物物种的稳定有一定意义(4)密码的简并性往往表现在密码子的第三位碱基上。4.密码的变偶性——摆动性(wobble)tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对时,密码子的第一位、第二位碱基配对是严格的,第三位

4、碱基可以有一定变动,Crick称这种现象为密码的摆动性或变偶性(wobble)。如tRNA反密码子第一位的IA、U、C配对。（在密码子3´端的碱基和反密码子5´端的互补碱基之间形成的相对松散的碱基配对－－摇摆现象。）显然,密码子的专一性基本取决于前两位碱基,第三位碱基起的作用有限(有较大灵活性)。所以几乎所有氨基酸的密码子都可以用和来表示。切记：在书写或阅读密码子、反密码子的碱基顺序时，一定都按5´→3´方向阅读！tRNA反密码子中除A、U、G、C四种碱基外,还经常在第一位出现次黄嘌呤(I)。I可以与A、U、C三者之间形成碱基对,使带有次黄嘌呤的反密码子可以识别更

5、多的简并密码子。由于变偶性的存在,细胞内只需要32种tRNA,就能识别61个编码氨基酸的密码子。原核和真核细胞都只合成约30种带有反密码子的tRNA。5.遗传密码的通用性和变异性(1)通用性:指各种低等和高等生物,包括病毒、细菌及真核生物,基本上共用一套遗传密码.(2)密码的变异性:目前已知线粒体DNA(mtDNA)的编码方式与通用遗传密码子有所不同.6.密码子有起始密码子和终止密码子(1)起始密码子:AUG(Met)多数原核,真核生物GUG少数情况(2)终止密码子:UAA、UAG、UGA不编码任何氨基酸,又称为无义密码子(nonsensecodons)或终止密码子

6、(chain-terminatingcodons),它们单个或串联在一起用于多肽链翻译的结束，没有相应的tRNA存在。许多原核生物在mRNA的起始密码子上游约10个核苷酸处(-10区),通常有一段富含嘌呤核苷酸的序列,与16SrRNA的3´端部分互补,有助于mRNA与核糖体小亚基的结合。该序列最初是由Shine-Dalgarno发现的,故称之为SD序列(Shine-Dalgarnosequence)。关于SD序列第二节核糖体一、核糖体是蛋白质合成的工厂用放射性同位素标记氨基酸，注射到小鼠体内，经短时间后取出肝脏，制成匀浆，离心，分离各细胞器，发现核糖体放射性最强，说

7、明核糖体是蛋白质合成部位。二、核糖体的结构原核生物真核生物三、核糖体的活性位点四、核糖体的功能参与多肽链的启动、延长、终止，并“移动”含有遗传信息的模板mRNAUp-to-dateViewpoint:“核糖体是1种核酶,它催化肽键的形成,将蛋白质生物合成牢牢地控制在RNA的手中。”第三节转移RNA的功能在蛋白质合成中，tRNA起着运载氨基酸的作用，按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。tRNA有两个关键部位：⑴3＇端CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA.需ATP提供活化氨基酸所需的能量。⑵与mRNA结合部位—反密码子部位(t