N蛋白质合成.pptx
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1、P1 THE GENETIC CODE遗传密码是核酸中核苷酸序列编码蛋白质中的遗传密码是核酸中核苷酸序列编码蛋白质中的氨基酸序列的一种方式,是由三个核苷酸组氨基酸序列的一种方式,是由三个核苷酸组成的三联体密码。成的三联体密码。(一)三联子密码定义 mRNA链上每三个核甘酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸,这三个核甘酸就称为密码子或三联子密码(triplet coden)。mRNA5GCUAGUACAAAACCU3第1页/共58页(二)遗传密码的性质1、简并性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 co
2、don)。v由于64个密码子中的许多是编码统一氨基酸的,遗传密码具有兼并性(有丰余)第2页/共58页第3页/共58页减少了变异对生物的影响第4页/共58页编码某一氨基酸的密码子越多,该氨基酸在蛋白质中出现的频率就越高。Arg例外第5页/共58页2、普遍性与特殊性蛋白质生物合成的整套密码,从原核生物到人类都通用。已发现少数例外,如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。第6页/共58页生物密码子线粒体DNA编码的氨基酸核DNA编码的氨基酸所有UGA色氨酸终止子酵母CUA苏氨酸亮氨酸果蝇AGA丝氨酸精氨酸哺乳类AGA/G终止子精氨酸哺乳类AUA甲硫氨酸异亮氨酸线粒体与核DNA密码子使用情况的比较第7页
3、/共58页3、连续性编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。码连续阅读,密码间既无间断也无交叉。密码子是相连的(不重叠)、中间没有任何的停顿第8页/共58页开放阅读框架(可读框,ORF)是指新测DNA序列中,由计算机辨认出的可能编码趋于,它它是是从从mRNA mRNA 5 5 端端起起始始密密码码子子AUGAUG到到3 3 端终止密码子之间的核苷酸序列端终止密码子之间的核苷酸序列基因损伤引起mRNA阅读框架内的碱基发生插入或缺失,可能导致框移突变(frame shift mutation)。第9页/共58页4、摆动性转转运运氨氨基
4、基酸酸的的tRNA上上的的反反密密码码子子需需要要通通过过碱碱基基互互补补与与mRNA上上的的遗遗传传密密码码子子反反向向配配对对结结合合,在在密密码码子子与与反反密密码码子子的的配配对对中中,前前两两对对严严格格遵遵守守碱碱基基配配对对原原则则,第第三三对对碱碱基基有有一一定定的的自自由由度度,可可以以“摆摆动动”,这这种现象称为密码子的摆动性。种现象称为密码子的摆动性。第10页/共58页Molecular BiologyMolecular Biology第11页/共58页P2 tRNA STRUCTURE AND FUNCTIONv一级结构长度60-95nt,通常76,含许多修饰核苷,特别
5、是胸腺嘧啶核苷、假尿嘧啶核苷、二氢尿苷和肌苷。分子中有15个不变残基和8个半可变残基。Molecular BiologyMolecular BiologytRNA的结构第12页/共58页v二级结构三叶草结构,四个臂三个环的结构。氨基酸接受臂在5和3处。大部分不变和半可变残基位于环上。v三级结构单链环碱基间形成9个氢键,L形三级结构,分子两端是反密码子及氨基酸接受臂第13页/共58页Fig.2.tRNA structure.(a)Cloverleaf structure showing the invariant and semi-variant Fig.2.tRNA structure.(a)
6、Cloverleaf structure showing the invariant and semi-variant nucleotides,where I=inosine,nucleotides,where I=inosine,=pseudouridine,R=purine,Y=pyrimidine and*=pseudouridine,R=purine,Y=pyrimidine and*indicates a modification.(b)Tertiary hydrogen bonds between the nucleotides in tRNA indicates a modifi
7、cation.(b)Tertiary hydrogen bonds between the nucleotides in tRNA are shown as dashed lines.(c)The L-shaped tertiary structure of yeast tRNATyr.Part are shown as dashed lines.(c)The L-shaped tertiary structure of yeast tRNATyr.Part(c)reproduced from D.M.Freifelder(1987)(c)reproduced from D.M.Freifel
8、der(1987)Molecular Biology Molecular Biology,2nd Edn.,2nd Edn.tRNA structureMolecular BiologyMolecular Biology第14页/共58页tRNA的功能1、解读mRNA的遗传信息2、运输的工具,运载氨基酸tRNA有两个关键部位:3端CCA:接受氨基酸,形成氨酰-tRNA。与mRNA结合部位反密码子部位第15页/共58页35ICCA-OH53CCA-OHG G CC C GtRNA凭借自身的反密码子与mRNA链上的密码子相识别,把所带氨基酸放到肽链的一定位置。第16页/共58页Fig.3.Form
9、ation of aminoacyl-tRNA.Fig.3.Formation of aminoacyl-tRNA.First,the aminoacyl-tRNA synthetase attaches adenosine monophosphate(AMP)to the COOH group of the amino acid to creat an aminoacyl adenylate intermediate.Then the appropriate tRNA displaces the AMP.Molecular BiologyMolecular Biology氨酰tRNA的合成氨
10、酰腺苷酸第17页/共58页Aminoacyl-tRNA synthetases根据亚基结构分根据亚基结构分4 4类,长度类,长度334-1000334-1000个个aaaa不等。不等。识别识别tRNAtRNA分子上的鉴别元件,反密码子序列分子上的鉴别元件,反密码子序列+接受臂接受臂bpbp。第18页/共58页Fig.4.Identity elements in various tRNA molecules.The synthetases have to be able to distinguish between about 40 similarly shaped,but different,
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