4生物信息的传递(下)--从mRNA到蛋白质研究.ppt

第四章 生物信息的传递（下）--从mRNA到蛋白质 内容提要： 概述 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 翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按每三个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过程。 一、遗传密码——三联子（一）三联子密码定义 mRNA链上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为密码子或三联子密码。 mRNA 5’ GCU AGU ACA AAA CCU 3’ （二）三联子密码破译 三个突破性工作 体外翻译系统的建立； 核糖体结合技术； 核酸的人工合成。 （三）遗传密码的性质 变偶假说 mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对；密码的专一性主要是由于这两个碱基的作用。 反密码子的第一个碱基决定一个tRNA所能解读的密码子数目。 当一种氨基酸是由几个不同的密码子编码时，如密码子的头2个碱基的任何一个不同时，便必须有不同的tRNA。 至少要有32种tRNA来与61个密码子相结合。 Modification to inosine allows pairing with U, C, and A. 密码子、反密码子配对的摆动现象 二、tRNA的结构、功能与种类 tRNA的三叶草型二级结构 （二） tRNA的功能 1、解读mRNA的遗传信息 2、运输的工具，运载氨基酸 tRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别，把所带氨基酸放到肽链的一定位置。 （三） tRNA的种类 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甘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。 GGA（甘氨酸） AGA（精氨酸） 错义抑制 Electron microscopic images of bacterial ribosomes and subunits reveal their shapes. Photographs kindly provided by James Lake. ? 原核和真核生物核糖体的组成及功能 核糖体亚基 rRNAs 蛋白 RNA的特异顺序和功能 细菌 70S 50S 23S=2904b 36种(L1-L36）含CGAAC和GTψCG互补 2.5×106D 5S=120b 66%RNA 30S 16S=1542b 21种(S1-S21) 16SRNA(CCUCCU)和S-D 顺序(AGGAGG)互补 哺乳动物 80S 60S 28S=4718b 49种 有GAUC和tRNAfMet的TψCG互补 4.2×106D 5S=120b 60%RNA 5.8S=160b 40S 18S=1874b 33种 和Capm7G结合 （二）核糖体的自我组装 自我组装指进行组装所需要的全部信息来源于亚基结构中，其蛋白质和rRNA都带有规定组装过程的信息。自我组装的驱动力包括疏水性相互作用、氢键和离子相互作用，以及碱基堆叠之间的相互作用等。这个组装过程有一定的顺序，而且各组分的加入具有协同作用，即一种组分的加入加强了下一种组分的加入。 （三）核糖体的功能： 合成蛋白质 大小亚基的生物学功能 Size comparisons show that the ribosome is large enough to bind tRNAs and mRNA. Differences between eubacteria and eukaryotes Bacteria Ribosome: 30S+50S - 70S Few initiation factors: IF-1(eIF1A), IF-2(eIF5B), IF