分子生物学-第三章 （3）蛋白质合成.ppt

第三章 遗传信息的传递 三、RNA——蛋白质 翻译（Translation） 第一节 蛋白质合成概述 遗传密码：mRNA中蕴藏遗传信息的碱基顺序称为遗传密码（Genetic code）。因此，密码是密码子的总和。 密码子： mRNA上决定一个氨基酸的 三个相邻的碱基； 反密码子： 转运RNA能与信使RNA的碱基相互配对的三个相邻碱基。 遗传密码的特点 遗传密码子具有以下基本特点：1）每个密码子三联体(triplet)决定一种氨基酸；2)两种密码子之间无任何核苷酸或其它成分加以分离，即密码子无逗号;3)密码子具有方向性，例如AUC是Ile（异亮氨酸）的密码子，A为5‘端碱基，C为3’端碱基。因此密码也具有方向性，即mRNA从5‘端到3’端的核苷酸排列顺序就决定了多肽链中从N端到C端的氨基酸排列顺序;4)密码子有简并性(degeneracy)一种氨基酸有几个密码子，或者几个密码子代表一种氨基酸的现象称为密码子的简并性。除了Met和Trp（色氨酸）只有一个密码子外，其它氨基酸均有二个以上密码子，例如Arg有6个密码子。 5)共有64个密码子，其中AUG不仅是Met或者fMet(在原核细胞)的密码子，也是肽链合成的起始信号，故称AUG为起始密码子。UAA、UAG和UGA为终止密码子，不代表任何氨基酸，也称为无意义密码子。6)密码子有通用性，即不论是病毒、原核生物还是真核生物密码子的含义都是相同的。 遗传密码的特点： 连续性(commaless) 有起始密码(AUG)和终止密码(UAA,UAG,UGA) 简并性(degeneracy) 摆动性（wobble） 通用性(universal) 突变（Mutations） 与DNA的突变相同，参与蛋白质生物合成的二种RNA的突变出有下列三种类型.1)无意义突变:指正常(或野生型)密码子改变为终止密码子，引起翻译过程提早终止。例如，Tyr密码子UAC和UAU突变为UAG。2)误义突变:野生型密码子改变为另一种氨基酸的密码子。如Gly密码子GGG突变为AGG，成为Arg的密码子。3)移码突变:在编码顺序中插入(或缺失)一个(或更多)碱基，引起翻译读框（ORF）改变。 校正tRNA对基因或密码子突变的校正作用 对基因或密码子突变可产生校正tRNA，这是经过其反密码子上发生某种突变，以“代偿”或校正原有突变所产生的不良后果，这样的tRNA称为校正tRNA，这种tRNA上反密码子的突变称为校正突变。校正突变可为二类：一是发生在同一基因内，但不在该基因的同一部位，称为基因内突变校正(Intragenic suppression)；二是发生在另一基因内，称为基因间突变校正(Intergenic suppression)。 第二节 遗传密码的破译 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。 破译密码的实验研究先后由三个实验逐步发展了四种破译方法，于1965年完成。 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。 2)混合共聚物(mixed copolymers)实验对密码子中碱基组成的测定 aa-tRNA与确定的三核苷酸序列(密码子)结合 4)用重复共聚物(repeating copolymers)破译密码 三叶草结构的共同特点 (1)3端含CCA-OH序列。因为该序列是单股突伸出来，并且氨基酸总是接在该序列腺苷酸残基(A)上，所以CCA-OH序列称为氨基酸接受臂(amino acid acceptor arm)。CCA通常接在3端第4个可变苷酸上。3端第5-11位核苷酸与5端第1-7位核苷酸形成螺旋区，称为氨基酸接受茎(amino acid acceptor stem)。 (2)TψC环(TψCloop)。TψC环是第一个环，由7个不配对的大基组成，几乎总是含5GTψC3序列。该环涉及tRNA与核糖体表面的结合，有人认为GTψC序列可与5SrRNA的GAAC序列反应。　 (3)额外环或可变环(extro variable loop)。这个环的碱基种类和数量高度可变，在3-18个不等，往往富有稀有碱基。 (4)反密码子环(anticodon loop)。由7个不配对的碱基组成，处于中间位的3个碱基为反密码子。反密码子可与mRNA中的密码子结合。毗邻反密码子的3端碱基往往为烷化修饰嘌呤，其5端为U，即:-U-反密码子-修饰的嘌呤。 (5)二氢尿嘧啶环(dihydr-Uloop或D-loop)由8-12个不配对的碱基组成，主要特征是含有(2+1或2-1)个修饰的碱基(D)。 (6)上述的TψC环，反密码子环，和二氢尿嘧啶不分别连接在由4或