蛋白质的生物合成课件
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② 许多原核生物mRNA以多顺反子形式存在
③ AUG作为起始密码;AUG上游7~12个核苷酸处有一被称为SD序列的
保守区, 16S rRNA3’- 端反向互补而使mRNA与核糖体结合。
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真核细胞mRNA的结构特点
m7G-5´ppp-N-3 ´ p
顺反子
Poly(A)尾巴的功能 ① 是mRNA由细胞核进入细胞质所
而仍然保持多肽上氨基酸序列不变(意思基本同 上)。
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3、密码的摆动性:
密码子中第三位碱基与反密码子第一位 碱基的配对有时不一定完全遵循A-U、 G-C的原则,Crick把这种情况称为摇摆 性,有人也称摆动配对或不稳定配对。
反密码子第一位的G可以与密码子第三位 的C、U配对,U可以与A、G配对,I可 以和密码子的U、C、A配对,这使得该 类反密码子的阅读能力更强。
必需的形式 ② 它大大提高了mRNA在细胞质中
的稳定性
5´ “帽子”
PolyA 3´
帽子结构功能
① 使mRNA免遭核酸酶的破坏
AAAAAAA-OH
② 使mRNA能与核糖体小亚基结合并开始
合成蛋白质
③ 被蛋白质合成的起始因子所识别,从
而促进蛋白质的合成。
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(一)遗传密码的破译
1.三联体密码与阅读框 遗传密码: DNA(或mRNA)中的核苷
U
C
A
G
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第三位
G
(3ˊ)
U C A G
U C A G
U C A G
U C A G
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3.三核苷酸诱导安酰tRNA对核糖体的特异结合
技术要点:人工合成三核苷酸为模板+核糖体+AA-tRNA 保温
硝酸纤维滤膜过滤
分析留在滤膜上的核糖体-AAtRNA
确定与核糖体结合的AA
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如 果 利 用 poly ( UC ) , 则 得 到 多 聚 Ser-Leu-SerLeu,推测UCU编码Ser,CUC编码Leu.
到1965年就全部破译了43 = 64组密码子。
M.W.Nirenberg等,1968年获诺贝尔生理医学奖.
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遗传密码字典
第一位
(5ˊ)
U
C
第二位
A
中心法则总结了生物体内遗传信息的流动规律,揭示遗传的分 子基础,不仅使人们对细胞的生长、发育、遗传、变异等生命 现象有了更深刻的认识,而且以这方面的理论和技术为基础发 展了基因工程,给人类的生产和生活带来了深刻的革命。
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遗
DNA
传
信
息
流
mRNA
动
示
核糖体
意
图
tRNA
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第一节 RNA在蛋白质生物 合成中的重要功能
一、mRNA和遗传密码
原核生物mRNA的结构:4个特点
mRNA的半衰期很短,很不稳定,一旦完成其使 命后很快就被水解掉。 mRNA的分子大小差 异大。mRNA的合成是在DNA指导下的RNA 聚合酶的催化下先合成mRNA的前体,即核内 不均一RNA(hnRNA)。 hnRNA在细胞核 内加工成mRNA,然后转移到细胞质中。
蛋白质的生物合成
中心法则指出,遗传信息的表达最终 是合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质, 这种以mRNA上所携带的遗传信息,到多 肽链上所携带的遗传信息的传递,就好象 以一种语言翻译成另一种语言时的情形相 似,所以称以mRNA为模板的蛋白质合 成过程为翻译(translation)。
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翻译过程十分复杂,需要mRNA、 tRNA、rRNA和多种蛋白因子参 与。在此过程中mRNA为合成的 模板,tRNA为运输氨基酸工具, rRNA和蛋白质构成核糖体,是合 成蛋白质的场所,蛋白质合成的 方向为N—C端。
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如果在阅读框中插入或删除一个碱基 就会使其后的读码发生移位性错误 (称为移码)。
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2.密码的简并性
由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并, 对应于同一氨基酸的一组密码子称为同义密码子 (Synonymous codon)。
简并性的生物学意义?
A、可以降低由于遗传密码突变造成的灾难性后果 B、可以使DNA上的碱基组成有较达的变化余地,
(二)遗传密码的性质
1、密码是无标点符号的且相邻密码子互不重叠。
编码一个肽链的所有密码子是一个接着一个地 线形排列,密码子之间既不重叠也不间隔,从 起始密码子到终止密码子(不包括终止子)构 成一个完整的读码框架,又称开放阅读框架 (ORF)。方向:从mRNA的5’到3’。
5‘
3‘
起始密
码子
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遗传信息传递的中心法则
复制
DNA
转录
逆转录
RNA
翻译
蛋白质
复制
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生物的遗传信息以密码的形式储存在DNA分子上,表现为特定 的核苷酸排列顺序。在细胞分裂的过程中,通过DNA复制把 亲代细胞所含的遗传信息忠实地传递给两个子代细胞。在子代 细胞的生长发育过程中,这些遗传信息通过转录传递给RNA, 再由RNA通过翻译转变成相应的蛋白质多肽链上的氨基酸排列 顺序,由蛋白质执行各种各样的生物学功能,使后代表现出与 亲代相似的遗传特征。后来人们又发现,在宿主细胞中一些 RNA病毒能以自己的RNA为模板复制出新的病毒RNA,还有 一些RNA病毒能以其RNA为模板合成DNA,称为逆转录这是 中心法则的补充。
酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间的对 应关系称为遗传密码。
密码子(codon):mRNA上每3个相邻 的核苷酸编码蛋白质多肽链中的一个氨 基酸,这三个核苷酸就称为一个密码子 或三联体密码。
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2.人工合成多核苷酸和 无细胞体系蛋白质合成
1961年,M.W.Nirenberg等人,大肠杆菌的无细胞体 系中外加poly(U)模板、20种标记的氨基酸,经保 温 后 得 到 了 多 聚 phe-phe-phe , 于 是 推 测 UUU 编 码phe。利用同样的方法得到CCC编码pro,GGG 编码gly,AAA编码lys。
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mRNA
mRNA(messenger RNA)是蛋白质生物合成过程 中直接指令氨基酸掺入的模板,是遗传信息的载体。
原核生物和真核生物mRNA的比较
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原核细胞mRNA的结构特点
SD区
顺反子
顺反子
5´
AGGAGGU
顺反子
3´来自百度文库
先导区
插入顺序
插入顺序
末端顺序
帽子结构功能
① 半衰期短