（Molecular Biology）分子生物学 11.pptVIP

2. 密码子的特征 1) 简并性：同一氨基酸有两组或更多密码子的现象。 同义密码子 指编码同一种氨基酸的密码子。 密码子在所有生物中都通用 (但在线粒体中存在例外) 。 2) 通用性: 3) 无标点符号 4) 遗传密码是不重叠的 … ACCGACUCA … …ACCGACUCA … 3. 密码子的简并现象 (Degeneracy of codon ) 1) 表现: 一种氨基酸受2个以上密码子编码的现象 编码一种氨基酸的几个密码子间, 仅第三位核苷酸不同，称为密码子家族（codon family）。 20种氨基酸中有18种（除蛋氨酸和色氨酸外）由2个或2个以上的密码子编码。 2) 简并机制 ● 同工受体 : 负载同一氨基酸，但识别不同密码子的tRNA mRNA 5’---CGU---CGC---CGA---CGG---AGA---AGG---3’ GCG GCU UCU 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ A A A tRNA ● 摇摆假说: 密码子的第三位核苷酸和tRNA反密码子的第一位核苷酸在一定范围内可选择配对。 4. 密码子的简并现象 (Degeneracy of codon ) * 基因密码的破译是六十年代分子生物学最辉煌的成就。先后经历了五十年代的数学推理阶段和1961-1965年的实验研究阶段。 * 物理学家George Gamov根据在DNA中存在四种核苷酸，在蛋白质中存在二十种氨基酸的对应关系，做出如下数学推理: 原黄素 (1) 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。 (2) 加入pol U：合成了多聚苯丙氨酸， * * Ile:异亮氨酸 如果第二位是嘧啶，所编码的氨基酸是亲水性的，嘌呤则是极性的。 第三位转化不影响氨基酸，但是异亮氨酸，trp与终止，第三位上的颠换一般是无效的，否则相似氨基酸的互换。天冬氨酸和谷氨酸 * 重叠基因：174基因组只有5386bp，却编码了11种蛋白，262kD，否则200kD. 始于atg, 止于tga、taa或tag的连续的密码子区域。当没有一直的蛋白产物时，该区域被成为可读框，而当确知该可读框编码某一确定蛋白时，就被成为编码区。可读框时一个潜在的编码区。 * 一般有76个碱基， 74(60)－96 多余臂的长短差异很大，分为2类。 第十一章 遗传密码 DNA(基因) ……ATCGACGTT…… 转录 ……UAGCUGCAA…… mRNA 遗传密码 tRNA 核糖体(rRNA) 产物 翻译 多肽 Protein 化学修饰 水解切割 蛋白质折叠 内含肽切除 通常人们将mRNA上的核苷酸顺序与蛋白质中的氨基酸顺序的对应关系称为遗传密码（genetic code)。 遗传密码： 基 因：包含4种碱基；蛋白质： 包含20种氨基酸；碱基——氨基酸，是什么关系？ 适应体假说 RNA TIE CLUB ---- Do or die, or don’t try 1954年，物理学家George Gamov 推断： 1个碱基决定一种氨基酸，只有4种； 2个碱基决定一种氨基酸，有42=16种； 3个碱基决定一种氨基酸，有43=64种； 不可能是4个及以上的关系了 1961年，Brenner和Grick首先肯定了三个核苷酸的推理 1)在体外无细胞蛋白质合成体系中加入人工合成的polyＵ 开创了破译遗传密码的先河。 －Nirenberg and Johann H. Matthaei, 1961, 莫斯科 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。 五.三联体结合实验 1964年Nirenberg又采用三联体结合实验 (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。 利用重复共聚物破译密码 Khorara 采用了有机合成一条短的单链DNA重复顺序， 然后用DNA pol 1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， 1. 三联体密码 (triplet codon) 三联体密码是mRNA 上连续排列的三个核苷酸序列，并编码一个氨基酸信息的遗传单位。 ● 密码子具有通用性与保守性（线粒体除外） ● 在一个基因序列中，密码子具有不重叠性和