分子生物学： 翻译-精简版.pptVIP

第四章 生物信息的传递（下） ——从RNA到蛋白质;一、遗传密码和翻译系统;三联密码的证实 （1）;;通过这样的方法他们发现加入或减少一个和二个碱基都会引起移码突变，而加入或减少3个碱基时反而可以恢复正确的读框，表明每个密码子的确是由3个碱基组成的。 在这篇文章中Crick对遗传密码提出了4个特点： 3个碱基一组，编码一个氨基酸 密码是不重叠的； 碱基的顺序从固定起点解读,即mRNA具有固定的阅读框； 密码子是简并（degeneracy）的,即某个特定的氨基酸可以由几个密码子来编码。 ;三联密码的证实 （2） —— 利用突变来解读密码;三联密码的证实 （3） ——无细胞系统的建立;具体方法是: 去模板：用DNAase处理E.coli抽提物，使DNA降解，除去原有的细菌模板。 加入pol U：合成了多聚苯丙氨酸， 这一结果不仅证实了无细胞系统的成功，同时还表明UUU是苯丙氨酸的密码子。 分别加入polyA，polyC 和polyG 结果相应地获得了多聚赖氨酸，多聚脯氨酸和多聚甘氨酸。 由于当时还未分离RNA pol酶，无法按设计的模板来合成RNA，Nirenberg又想出了一种新的方法，就是按一定的碱基比例来合成RNA。 按比例加入２种核苷混合的多聚物;比如在底物中加5份的UDP和1份的GDP，碱基比为U：G＝5：1， 它们能组成8种三联体： UUU，UUG，UGU，GUU， GGG，GGU，GUG，UGG。 U和G将随机地加入到三联体中，这样按比例各个位子上进入U和G 的概率不同，如氨基酸测定结果： UUU：UGG＝（5?5?5）:（5?1?1）＝ 25 :1 同理UUU：UUG ＝5:1， 根据检测结果推测: 苯丙氨酸（UUU）：半胱氨酸（UGU）＝5:1 苯丙氨酸（UUU）：缬氨酸（GUU）＝5:1 苯丙氨酸（UUU）：甘氨酸（GGU）＝25:1;苯丙氨酸的密码子是已知的，由3个U组成那么: 半胱氨酸一定是由2个U，1个G组成； 缬氨酸同样如此； 甘氨酸应是由一个U两个G组成。 Ochoa,S.及其合作者也采用该方法，两组展开了激烈的竞争，经过两个组一年多的努力，结果搞清了各种氨基酸的碱基组成。但是并不知其顺序。 Nirenberg于1964年又采用三联体结合实验，一举破译了所有密码，取得了重大的突破。;三联密码的证实 （4） ——三联体结合实验;;三联密码的证实 （5） ——利用重复共聚物;用二个或三个、四个核苷酸构造重复共聚体来确定密码子;;各种氨基酸密码子的数目和氨基酸在蛋白质中出现的频率不成正比;终止密码子的确定 ;终止密码子的确定;起始密码子的确定 ;（二）遗传密码的特点;;有义密码子(sense codons)虽有61个，但反密码子由于的摆动可能少于61个。 原核和真核细胞都只有约30种反密码子 ;三中读二一般可分为三种情况： 第１,２两个碱基形成６个氢键时，可三中读二。 如ＣＣＸ，ＣＧＸ，ＧＣＸ和ＧＧＸ。 第1 ,2两个碱基形成4个氢键时,不可三中读二。 如AAX，ＡＵＸ，ＵＡX 和ＵＵＸ。 第１，２两个碱基形成５个氢键时, 当第二个碱基为嘧啶时，可三中读二； 如ＵＣＸ，ＡＣＸ，ＣＵＸ和ＧＵＸ。 当第二个碱基为嘌呤时则不能三中读二， 如ＣＡＸ， ＧＡＸ，ＵＧＸ和ＡＧX。;（三） tRNA的结构和功能 ;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。 D环 (D arm)的茎区长度常为4bp，也称双氢尿嘧啶环。负责和氨基酰tRNA聚合酶结合; 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）。;;抑制子tRNA;无义抑制;错义抑制;（四）氨基酰-tRNA的形成;氨基酰-tRNA的形成;氨酰tRNA合成酶的校读功能;;;Ile-tRNA合成酶;二、 蛋白质的合成;蛋白质合成分为三步：;核糖体的作用位点;;（一） 翻译的起始 I 在细菌中翻译的起始;起始tRNA;它识别的密码子为AUG 或GUG(偶尔也识别UUG)。 这些密码子被识别的程度不同，若将AUG 替换为GUG，则起始的效率将会降低大约一半，若替换为UUG，则效率将会在这个基础上又降低大约一半。;fMet-tRNAf与Met-tRNAm有什么不同;fMet-tRNAf与Met