文档介绍：第六节遗传密码与蛋白质的翻译
一、遗传密码
遗传密码(ic code) :是生物蛋白质合成的密码,是遗传信息的单位,由A、U、C、G组成。
遗传密码又是如何翻译呢?
首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的mRNA ,根据碱基互补配对的规律,在这条mRNA链上,A变为U,T变为A,C变为G,G变为C。
因此,这条mRNA上的遗传密码与非模板DNA链是一样的,所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列。
(一)密码子与氨基酸
DNA 分子碱基只有4 种,而蛋白质氨基酸有20 种;
∴碱基与氨基酸之间不可能一一对应关系。
1 =4 种:缺16 种氨基酸;
2 =16 种:比现存的20 种氨基酸还缺4 种;
3 =64 种:由三个碱基一起组成的密码子能够形成64 种组合,20 种氨基酸多出44 种。
简并(degeneracy):一个氨基酸由一个或一个以上的三联体密码所决定的现象。
三联体或密码子:代表一个氨基酸的三个一组的核苷酸。
(二)遗传密码字典
每一个三联体密码所翻译的氨基酸是什么呢??
从1961 年开始,在大量试验的基础上,分别利用64 个已知三联体密码,找到了相对应的氨基酸。
1966~1967 年,已全部完成了整套遗传密码的字典,如UGG 为色氨基酸。
遗传密码字典
(三)遗传密码的基本特征
:
三个碱基决定一种氨基酸;
61 个为有意密码,起始密码为GUG 、AUG(甲硫氨酸);
3 个为无意密码,UAA 、UAG 、UGA 为蛋白质合成终止
信号。
2. 遗传密码间不能重复利用:
在一个mRNA 上每个碱基只属于一个密码子;
均以3 个一组的形成氨基酸密码。
3. 遗传密码间无逗号:
AUG GUA CUG UCA …….
甲硫氨酸缬氨酸亮氨酸丝氨酸
①密码子与密码子之间无逗号,按三个三个的顺序一直
阅读下去,不漏不重复。
②如果中间某个碱基增加或缺失后,阅读就会按新的顺
序进行下去,最终形成的多肽链就与原先的完全不一
样(称为移码突变)。
AUG UAC UGU CA
甲硫氨酸酪氨酸半胱氨酸
①.简并现象:
色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG)例外,仅一个三联体密码;其余氨基酸都有一种以上的密码子。
:
②.61 个为有意密码,起始密码为GUG 、AUG(甲硫氨酸)。
3 个为无意密码,UAA 、UAG 、UGA 为蛋白质合成终止
信号。
③.简并现象的意义:(生物遗传的稳定性)
同义的密码子越多,生物遗传的稳定性也越大。
如:UCU ──→UCC 或UCA 或UCG,均为丝氨酸。
:
决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个
密码子中,第1 个和第2 个碱基的重要性大于第3 个碱基,
往往只是最后一个碱基发生变化。
例如:脯氨酸(pro):CCU 、CCA 、CCC 、CCG 。
①在整个生物界中,从病毒到人类,遗传密码通用。
构成4 个基本碱基符号→所有氨基酸→所有
蛋白质→生物种类、生物体性状。
②1980 年以来发现:
具有自我复制能力的线粒体tRNA(转移核糖核酸)
在阅读个别密码子时有不同的翻译方式。
如:酵母、链孢霉与哺乳动物的线粒体。
:
二、蛋白质的合成
蛋白质是由20种不同的氨基酸组成的多肽链,每种蛋白质都有其特定的氨基酸序列。
遗传信息贮存于DNA里,由DNA所含的碱基序列决定氨基酸序列的过程即蛋白质的合成过程,也就是基因的表达过程,实际上包括遗传信息的转录和翻译两个步骤。
蛋白质的合成,也就是遗传信息的翻译过程。
翻译就是mRNA携带着转录的遗传密码附着在核糖体(ribosome)上,把由tRNA运来的各种氨基酸,按照mRNA的密码顺序,相互联结起来成为多肽链,并进一步折叠成为立体的蛋白质分子的过程。