分子生物学课件第七篇 章 蛋白质的生物合成－翻译.ppt

第七章 蛋白质的生物合成－翻译 Chapter 7 protein biosynthesis（translation） 一、遗传密码（genetic codon） mRNA上存在遗传密码 遗传密码: DNA（或mRNA）中的核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对应关系称为遗传密码。 密码子(codon)：mRNA上每3个相邻的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为一个密码子或三联体密码（triplet codon） 1954，Gamov 提出三联体密码子 1、遗传密码的证实 1961年Crick等证实了三联密码的真实性 Nirenberg以均聚物及核糖体结合实验破译遗传密码 Khorana特定共聚物遗传密码 1966，64种密码子全部测完 缺失或插入核苷酸引起三联体密码的改变 CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAT CAC ATC ATC ATC ATC CAT CAC AXT CAT CAT CAT CAX TXC ATX CAT CAT CAT -1 -1,+1 +3 无细胞系统的建立: 1961年Nirenberg建立了无细胞系统 这一新技术又是在多核苷酸磷酸化酶发现的基础上建立起来的。 1955 S.Ocha在细菌中分离了多核苷酸磷酸化酶（polynucleotide phosphorylase）,它催化核糖核苷二磷酸的聚合，它不需要任何DNA模板就可合成. 如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） ＝ 24 ： 1 核糖体结合实验 1964年Nirenberg又采用核糖体结合实验 (1) tRNA和氨基酸及三联体的结合是特异的； (2) 上述结合的复合体大分子是不能通过硝酸纤维滤膜的微孔，而tRNA-氨基酸的复合体是可以通过的。 以特定的共聚物为模板指导多肽的合成 Khorara采用了有机合成一条短的单链DNA重复序列 然后用DNA pol合成其互补链， 再用RNA pol及不同的底物合成两条重复的RNA共聚物，作为翻译的mRNA，加入到体外表达系统中 Ser 丝氨酸; Thr苏氨酸; Tyr酪氨酸; Phe苯丙氨酸 起始密码(initiation codon): AUG 终止密码(termination codon): UAA，UAG，UGA 共６４个，其中６１个为有意义密码（20种氨基酸？） 开放读码框：从mRNA5’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，称为开放读码框（open reading frame, ORF）。 遗传密码表 2、遗传密码的基本特征 （1）连续性 编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码间既无间断也无交叉。如插入或缺失一碱基，可造成移码突变。 Thr苏氨酸; Tyr酪氨酸 （2）密码子的简并性 同一个氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称密码子的简并性（degeneracy）。 对应于同一种氨基酸的不同密码子称同义密码子（synonymous codon） 大多数简并性表现在密码子的第三个核苷酸上，即第一、二个核苷酸确定后，第三个核苷酸可变。 氨基酸密码子的简并性 色氨酸 （3）摆动性（wobble） 转运氨基酸的tRNA的反密码需要通过碱基互补与mRNA上的遗传密码反向配对结合，但反密码与密码间不严格遵守常见的碱基配对规律，称为摆动配对。 三中读二（2 out of 3 reading） 密码子、反密码子配对的摆动现象 tRNA反密码子 第1位碱基 I U G A C mRNA密码子 第3位碱基 U, C, A A, G U, C U G 三中读二一般可分为三种情况： (1) 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。 (2) 第1 ,2两个碱基形成4个氢键时,不可三中读二。