生物代谢中遗传信息的转换与传递..pptVIP

二 遗传密码 为一个氨基酸编码进入蛋白质多肽链特定线性位置的三个核苷酸单位称为密码子或三联体密码。 密码子的发现 统计学方法 人工合成仅由一种核苷酸组成的多聚核苷酸，推测由哪一种氨基酸合成的多肽 核糖体结合试验 1965年，Nirenberg用poly u加入C14标记的20种aa,仅有苯丙氨酸的寡肽,UUU=苯丙氨酸,用此法破译了全部密码，编出遗传密码表。 遗传密码 遗传密码子的特点 无标点、不重叠 密码子是不重叠的，每个三联体中的三个核苷酸只编码一个氨基酸，核苷酸不重叠使用噬菌体?x174中某些基因之间有重叠现象 简并(degeneracy) 几种密码子对应于相同一种氨基酸。这些密码子为同义密码子 通用性 绝大多数密码子对各种生物都适用，某些线粒体中遗传密码有例外 终止信号 UAG、UAA、UGA 起始信号 AUG（真核中起始为Met、原核中起始为fMet,翻译中间为Met）和氨酸的密码子(GUG)(极少出现） 三、蛋白质生物合成过程 以mRNA为模板，氨基酸经活化获得的氨酰tRNA为原料，GTP、ATP供能，在核糖体中完成。 1.氨基酸的活化 形成活化酯－氨基酰-tRNA。 氨基酰-tRNA的形成是一个两步反应过程：第一步是氨基酸与 ATP 作用, 形成氨基酰腺嘌呤核苷酸； 第二步是氨基酰基转移到 tRNA 的 3-OH 端上, 形成氨基酰-tRNA。 氨基酸活化图示 氨基酰-tRNA 合成酶 氨基酸 + ATP + tRNA + H2O ?? 氨基酰-tRNA + AMP + PPi 氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。 每一种氨基酰-tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。 tRNA 分子能接受相应的氨基酸, 决定于它特有的碱基顺序, 而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合成酶所识别。 氨基酸活化的总反应式是： 氨基酸的活化 氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体反密码子识别mRNA上相应的遗传密码，并将所携带的氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安置在特定的位置，最后在核糖体中合成肽链。 肽链的合成过程（以原核为例） 起始 延伸 终止与释放 2.在核糖体上合成肽链 肽链合成的起始 起始密码的识别 首先辨认出mRNA链上的起始点（AUG），核糖体小亚基上的16S rRNA和mRNA的SD序列（位于起始位点上游4－13个核苷酸）结合 N－甲酰甲硫氨酸－tRNA的活化形成 起始复合物的形成 肽链的延长 进位 （氨酰tRNA进入A位点） 参与因子：延长因子EFTu（Tu）、EFTs（Ts）、GTP、氨酰tRNA 肽链的形成 肽酰基从P位点转移到A位点，形成新的肽链 移位（translocase） 在移位因子（移位酶）EF－G的作用下，核糖体沿mRNA（5’-3’）作相对移动，使原来在A位点的肽酰－tRNA回到P位点 核糖体移动方向 P位点 A位点 进位 核糖体移位 肽链的形成 延长过程中肽链的生成 肽基转移酶 肽链的延伸过程 肽链合成的终止与释放 识别mRNA的终止密码子，水解所合成肽链与tRNA间的酯键，释放肽链 R1识别UAA、UAG R2识别UAA、UGA R3影响肽链的释放速度 RR帮助P位点的tRNA残基脱落，而后核糖体脱落 蛋白质合成过程小结 肽链合成方向N C（同位素证明） 以mRNA的5’-3’方向阅读遗传密码 该合成过程是一个耗能过程 肽链的起始需要5ATP，延长时只需4ATP，合成一个n肽所需能量4×n＋1 ATP，原核生物中，肽链的终止不需GTP，则合成n肽所需能量3×n＋1 3、肽链合成后的“加工处理” N端改造 fMet的切除 信号肽（能透膜，进行蛋白质的锚定）的切除 氨基酸的修饰/改造 肽链内或肽链间的二硫键的形成、乙酰化、甲基化 氨基酸残基的修饰 4.糖基化 （Asp、Ser、Thr、Asn） 5.酶切一段肽链 (如：胰岛素) 6. 高级结构的形成 形成正确的结构 7.锚定（定位） 练习题 一、选择题1.DNA上某段碱基顺序为5’-ACTAGTCAG-3’，转录后的上相应的碱基顺序为：（ ）A、5’-TGATCAGTC-3’　　 B、5’-UGAUCAGUC-3’　　C、5’-CUGACUAGU-3’　　 D、5’-CTGACTAGT-3’2.参与转录的酶是（ ）A、依赖DNA的RNA聚合酶　　 B、依赖DNA的DNA聚合酶　　C、依赖RNA的DNA聚合酶　　 D、依赖RNA的RNA聚合酶3.RNA病毒的复制由下列酶中的哪一个催化进行? （ ）A、RNA聚合酶　　 B、RNA复制酶　　 C、DNA聚合酶　　 D、反转录酶4.大肠杆菌有三种DNA