文档介绍：第四讲蛋白质合成
一. 基因与基因表达的一般概念
二. 遗传密码——三联子
- tRNA合成酶
六. 核糖体
七. 信使核糖核酸
八、蛋白质的生物合成
九、氨基酸及功能蛋白质合成后的修饰
十、蛋白质的运输和降解
基因作为唯一能够自主复制、永久存在的单位,其生理学功能以蛋白质形式得到表达。DNA序列是遗传信息的贮存者,它通过自主复制得到永存,并通过转录生成mRNA,翻译生成蛋白质的过程控制所有生命现象。
    编码链(coding strand)又称sense strand,是指与mRNA序列相同的那条链。非编码链(anticoding strand),又称antisense strand,是指那条根据碱基互补原则指导mRNA生物合成的DNA链。
ic information is perpetuated by replication(复制)in which a double- stranded nucleic acid is duplicated to give identical copies.
    基因表达包括转录(transcription)和翻译(translation)两个阶段。转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相同(除了T→U之外)的RNA单链的过程,是基因表达的核心步骤。翻译是指以新生的mRNA为模板,把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸序列、合成蛋白质多肽链的过程,是基因表达的最终目的。
    只有mRNA所携带的遗传信息才被用来指导蛋白质生物合成,所以人们一般用U、C、A、G这4种核苷酸而不是T、C、A、G的组合来表示遗传性状。所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始,按每3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。
二. 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。
50-60年代破译遗传密码方面的三项重要成果:    (1)Paul ik等人证实细胞中蛋白质合成的场所。他们把放射性标记的氨基酸注射到大鼠体内,经过一段时间后收获其肝脏,进行蔗糖梯度沉淀并分析各种细胞成份中的放射性蛋白质。     如果注射后经数小时(或数天)收获肝脏,所有细胞成份中都带有放射性标记的蛋白质;     如果注射后几分钟内即收获肝脏,那么,放射性标记只存在于含有核糖体颗粒的细胞质成份中。
2)Francis Crick等人第一次证实只有用三联子密码的形式才能把包含在由AUGC四个字母组成遗传信息(核酸)准确无误地翻译成由20种不同氨基酸组成的蛋白质序列,实现遗传信息的表达。 实验1:     用吖啶类试剂(诱导核苷酸插入或丢失)处理T4噬菌体rII位点上的两个基因,使之发生移码突变(frame-shift),就生成完全不同的、没有功能的蛋白质。 实验2:     研究烟草坏死卫星病毒发现,其外壳蛋白亚基由400个氨基酸组成,相应的RNA片段长1200个核苷酸,与密码三联子体系正好相吻合。