第四章生物信息的传递(下)——翻译讲课.pptx

第四章 生物信息的传递（下） —从mRNA到蛋白质;一 蛋白质生物合成的大致框架;翻译（蛋白质的生物合成）: 以氨基酸为原料 以mRNA为模板 以tRNA为运载工具 以核糖体为合成场所 需Mg2+和适当缓冲体系 起始、延长、终止各阶段蛋白因子参与 合成后加工成为有活性蛋白质;翻译的起始;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;肽链的终止及释放;;● 遗传密码——三联子 ● tRNA的结构、功能与种类 ● 核糖体的结构与功能 ● 蛋白质合成的过程 ● 蛋白质的运转机制 ;一、遗传密码——三联子;遗传密码的破译，即确定代表每种氨基酸的具体密码。 蛋白质中的氨基酸序列是由mRNA中的核苷酸序列决定的。mRNA中只有4种核苷酸，而蛋白质中有20种氨基酸。 数学考虑 ： 一种碱基 → 一种 Aa 41 = 4 ＜20 二种碱基 → 一种 Aa 42 = 16＜20 三种碱基 → 一种 Aa 43 = 64＞20 ;实验证实三联子密码; ;（三）遗传密码的性质;;;编码某一氨基酸的密码子越多，该氨基酸在蛋白质中出现的频率就越高。Arg例外;（三）遗传密码的性质;（三）遗传密码的性质;生物;（三）遗传密码的性质;基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失，可能导致框移突变(frameshift mutation)。 ;从mRNA 5?端起始密码子AUG到3?端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。 可译框架、可读框。 ;密码子是不重叠的并且无标点 ;（三）遗传密码的性质;U;;密码子、反密码子配对的摆动现象;遗传密码的总结;● 遗传密码——三联子 ● tRNA的结构、功能与种类 ● 核糖体的结构与功能 ● 蛋白质合成的过程 ● 蛋白质的运转机制 ;二、tRNA的结构、功能与种类;作为氨基酸受体的tRNA在结构上必须具备以下识别位点: A、氨基酸接受位点 B、氨酰—tRNA合成酶识别位点 C、核糖体识别位点 D、反密码子 ;? 三叶草型 各种tRNA均含有70-80个碱基，其中22个碱基是恒定的。具四臂四环结构。 1.受体臂（acceptor arm）其3’端的最后3个碱基序列永远是CCA 此臂负责携带特异的氨基酸。 2.TψC臂: tRNA中含有胸腺嘧啶核苷酸-假尿嘧啶核苷酸-胞嘧啶核苷酸残基序列的茎-环结构。是根据3个核苷酸命名的，其中ψ（ Psi ）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(anticodon arm):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(D arm):是根据它含有二氢尿嘧啶（dihydrouracil）命名的。茎区长度常为4bp。负责和氨基酰tRNA聚合酶结合。 5.额外环(extra arm):可变性大，从4 Nt到21 Nt不等.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）。;? tRNA的L形三级结构;“L”结构域; tRNA高级结构上的特点提供了研究其生物学功能的重要线索。 因为tRNA上所运载的氨基酸必须靠近位于核糖体大亚基上的多肽合成位点，而tRNA上的反密码子必须与小亚基上的mRNA相配对，所以分子中两个不同的功能基团是最大限度分离的。 这个结构形式很可能满足了蛋白质合成过程中对tRNA的各种要求而成为tRNA的通式，研究证实tRNA的性质是由反密码子而不是它所携带的氨基酸所决定的。;（二） tRNA的功能;;1、起始tRNA和延伸tRNA; 真核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸是Met，起始AA-tRNA为Met-tRNAMet。 原核生物：起始密码子AUG 所编码的氨基酸并不是 甲硫氨酸本身, 而是甲酰甲硫氨酸，起始AA-tRNA为fMet-tRNAfMet ;2、同工tRNA;3、校正tRNA; 无义突变：在蛋白质的结构基因中，一个核苷酸的改变可能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子（UAG、UGA、UAA），使蛋白质合成提前终止，合成无功能的或无意义的多肽，这种突变就称为无义突变。 错义突变：由于结构基因中某个核苷酸的变化使一种氨基酸的密码子变为另一种氨基酸的密码子，这种基因突变叫错义突变。