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序列比较的生物学基础 构成生命的基本单位是蛋白质； 20种氨基酸组成的多肽折叠而成； 什么决定蛋白质的氨基酸序列？ DNA由4种脱氧核苷酸组成:ATGC RNA由4种核肝酸组成:AUGC 重要特征：互相配对 4种核苷酸组成64个三联密码子 形成6个开放读码框 序列测定 序列比较的生物学基础 构成生命的基本单位是蛋白质。而作为在细胞中催化各种化学反应的分子机器的酶，也是蛋白质。另外，细胞的许多结构也是蛋白质组成的。连非蛋白质的构成部分也是由属于蛋白质的酶所催化生产的。一个人体含有大约100,000种不同的蛋白质，正是这100,000种蛋白质的特性及其相互作用使我们无所不能。 序列比较的生物学基础 蛋白质由20种氨基酸组成的多肽折叠而成。蛋白质由20种不同的氨基酸组成不同长度的聚合体，也称为肽或多肽。由这种线性拓朴结构的聚合体折叠起来产生形状各异的不同蛋白质，不同的形状以及20种氨基酸的化学特性决定了蛋白质的功能。现代生物学中的一个很主要的概念是，蛋白质的功能特性主要决定于线性多肽链中20种氨基酸的序列。由于大多数蛋白质都是自身折叠而成，所以理论上知道了一个蛋白质的序列后即可推导出其功能。 序列比较的生物学基础 什么决定蛋白质的氨基酸序列？分子生物学的中心内容就是描述我们从父母获得的遗传信息是如何储存于DNA中，它们是如何被用于复制相同的DNA副本，如何从DNA转录到RNA再翻译到蛋白质的。 序列比较的生物学基础 DNA由4种脱氧核苷酸组成:ATGC。DNA是由4种脱氧核苷酸形成的线性多聚体，这4种核苷酸是： 腺嘌呤脱氧核苷单磷酸 (deoxyAdenosine monophosphate, A)、 胸腺嘧啶脱氧核苷单磷酸 (deoxyThymidine monophosphate, T)、 鸟嘌呤脱氧核苷单磷酸 (deoxyGuanosine monophosphate, G)、 胞嘧啶脱氧核苷单磷酸 (deoxyCytidine monophosphate, C)。 序列比较的生物学基础 RNA则是由A、U、G、C，4种核苷酸形成的相似线性多聚体，这4种核苷酸是： 腺嘌呤核苷单磷酸(Adenosine monophosphate, A)、 尿嘧啶核苷单磷酸(Uridine monophosphate, U)、 鸟嘌呤核苷单磷酸(Guanosine monophosphate, G) 胞嘧啶核苷单磷酸(Cytidine monophosphate, C)。 序列比较的生物学基础 DNA和RNA的重要特征：互相配对 DNA和RNA的一个重要特征是线性多聚体可以互相配对，其配对是序列特异的，由此而形成的双链聚合体因其特殊的形状而被称为“双螺旋”(double helix)。双链中G与C配对，A与T或U配对，其中一链可以作为合成另一链的模板，这就是DNA复制以至所有遗传学的基础。由DNA转录为RNA也使用类似的模板合成方式，而由RNA序列转化为蛋白质序列则较为复杂，这是通过三联密码子翻译成氨基酸的过程完成的，这一过程有转移RNA和核糖体(tRNA和ribosomes)的参与。 序列比较的生物学基础 遗传密码——三联子 mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这3个核苷酸就称为一个密码，也叫三联子密码。翻译时从起始密码子AUG开始，沿mRNA5’→3’的方向连续阅读直到终止密码子，生成一条具有特定序列的多肽链。 mRNA中只有4种核苷酸，而蛋白质中有20种氨基酸，若以一种核苷酸代表一种氨基酸，只能代表4种(41=4)。若以两种核苷酸作为一个密码（二联子），能代表42=16种氨基酸。而假定以3个核苷酸代表一个氨基酸，则可以有43=64种密码，满足了编码20种氨基酸的需要。 序列比较的生物学基础 4种核苷酸组成64个三联密码子。 4种核苷酸可以组成64个不同的三联密码子(triplet codes)，用于编码20种氨基酸绰绰有余。其中三个为终止密码子，代表多肽序列的末端，一种氨基酸可以由1~6个三联密码子编码。由多个密码子编码的氨基酸，不同密码子的使用频率并不相等，这种使用频率的不同分布称为“密码子偏好”(coden usage)。不同种的生物密码子偏好不同。 序列比较的生物学基础 4种核苷酸组成61个编码氨基酸的密码子和3个终止密码子，它们不能与tRNA的反密码子配对，但能被终止因子或释放因子识别，终止肽链的合成。由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并（degeneracy），对应于同一氨基酸的密码子称为同义密码子（synonymous codon）。 序列比较的生物学基础 形成6个开放读码框 由于氨基