蛋白质翻译()
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参与蛋白质翻译的装置有：mRNA、tRNA和核糖体。此 外还有许多酶和辅助蛋白因子参与这一过程。 mRNA：携带密码的信使，翻译的模板； tRNA：转运氨基酸、识读密码子； 核糖体：由rRNA与多种核糖体蛋白构建核糖体，成为 翻译的场所。
翻译的模板:mRNA
5’UTR
（5’非翻译区） AUG 帽
Coding Region （编码区）
蛋白质翻译的全过程
一、蛋白质合成的装备
蛋白质翻译（translation）
蛋白质的生物合成又称翻译。 它是以mRNA 为模板，在核糖体上由tRNA解读，将贮存 于mRNA中的密码序列转变为氨基酸序列， 合成多肽链的过程。
tRNA如何解读mRNA的信息？
UAC
UAC
UAC UAC
M
L
A
R
蛋白质翻译的装置
可变环，用于 tRNA的分类
与mRNA三联体 密码子配对
反密码子环
3’
5’
3’
mRNA
CAA 翻译
在肝中剪接后的 mRNA 编码了 4563aa 的载脂蛋白
UAA 翻译
肠中的 mRNA 经编辑 产生了终止密码子，在 2153aa 处终止合成
图 13-42 载脂蛋白的基因 ApoB 在肠中经过编辑， 引入终止密码子，不能翻译成完整的载脂蛋白。 (参考 B.Lewin:《GENES》Ⅵ,1997，Fig31.14)
作为翻译的模板，mRNA必须具备两个特征： 1. 一段可翻译的密码序列（开放阅读框，ORF）; 2. 核糖体结合位点（ ribosome binding site, RBS）。
• 核糖体结合位点（ribosome binding site, RBS）: mRNA上的特异性序列，核糖体可 以识别并结合这一序列来启动翻译过程。 在原核生物中该序列称为SD(ShineDalgarno)序列，在真核生物中则称为 Kozak序列。
上次讲解内容
一、顺式作用元件与反式作用因子（重点） 二、真核生物RNA的转录过程 三、真核生物RNA转录后加工（重点） 四、RNA编辑
（一）转 录起始
TATA
TFIIH TFIIH
TFIIB
RNA-polⅡ的转录因子
因子 RNA pol II TFII D TFII A TFII B TFII H TFII E TFII F 功能 依赖模板合成RNA 通过TATA-box结合蛋白（TBP）识别TATA-box，与TATA-box 形成稳定复合物，使启动子进入转录起始状态中。 稳定TFII D与TATA-box的结合。 结合于TATA-box的下游，促使RNA酶组装到转录因子复合物内 磷酸激酶活性，可以使RNA酶II的CTD磷酸化，转化为高转录 活性的酶 ATPase，提供能量 解旋酶，解开DNA双螺旋
锥虫coxII
基因的编辑
T
UAUAUGUUUUGUUGUUUAUUAUGUGAUUAUGGUUUUGUUUUUUAUUGGUAUUUUUUAUAUUUA UUUAAUUUGUUGAUAAAUACAUUUUAUUUGUUUGUUAAUUUUUUUGUUUUGUGUUUUUGGUU TT TTTT UAGGUUUUUUUGUUGUUGUUGUUUUGUAUUAUGAUUGAGUUUGUUGUUUGGUUUUUUGUUUU TT TTTT UUGUGAAACCAGUUAUGAGAGUUUGCAUUGUUAUUUAUUACAUUAAGUUGGUGUUUUUGGUUC 图 13-44 锥虫 (T.brucei) coxⅡ基因的部分 RNA 顺序。很多 U(红色)在 DNA 中未编码，而另一些在 DNA 中编码的 T(紫色)在 mRNA 中被删除了。(参考 B.Lewin:《GENES》 Ⅵ,1997，Fig31.16)
原核生物的核糖体结合位点（SD序列）
SD序列:在mRNA起始密码子AUG上游10个碱 基左右处，有一段富含嘌呤的碱基序列(保守序 列：AGGAGGU)，能与细菌16S rRNA3’端识别， 帮助从起始AUG处开始翻译。
16s rRNA
核糖体小亚基
3’
UCCUCCAUA
AGGAGGU
5’
AUG
mRNA
RNA编辑的生物学意义
1. mRNA编辑较大程度地改变了DNA的遗传信息， 对基因的进化等有一定的作用。（通过基因编辑 ，可能产生新的突变或恢复正确的阅读框，消除 基因移码突变等。） 2. mRNA编辑可以形成或删除AUG，UAA,UAG， UGA，改变编码信息，扩大编码的遗传信息量。 3. 是对中心法则的发展。
AAAAA 3’
5’
真核生物的核糖体结合位点
• 真核生物mRNA第一个密码子AUG的上游 通常是CCACC，它是核糖体结合的位点， 常称为Kozak序列
转运氨基酸 的工具：tRNA
氨基酸接 受位点
与氨基酰 tRNA 合成 酶结合，促 使形成氨基 酰tRNA
与核糖体大亚基 5s rRNA 结合， 稳定翻译装置
UAA
3’UTR
AAA
Open reading frame（开放阅读框）, ORF （3’非翻译区）
Stop codon(终止密码) UAG UGA UAA
开放阅读框（open reading frame, ORF）： mRNA中从起始密码子（AUG）到终止密 码子（UAA、UAG或UGA）的核酸序列， 它可以编码一条完整的多肽链。
4. RNA编辑造成的编码碱基的变化可以使得翻译后 的蛋白发生很大的改变。这是自然界产生功能多样 性的手段之一。自然界正是如此使一种功能蛋白， 略加修改形成另一种新的功能蛋白。通过这种方式 ，自然界利用有限数量的基因造成更大的复杂性与 多样性。
本次讲解内容
一、蛋白质合成的装备： 1. mRNA （模板） 2. tRNA（运载工具）（重点） 3. 核糖体（场所） 二、密码子与反密码子 三、复习题
上次讲解内容
一、顺式作用元件与反式作用因子（重点） 二、真核生物RNA的转录过程 三、真核生物RNA转录后加工（重点） 1. 5’加帽； 2. 3’加尾; 3. 选择性剪接; 4. RNA编辑 四、RNA编辑
碱基的突变
C变为U
ApoB 基因有 29 个外显子
C百度文库A
第 2153 个密码子编码 Glu 编辑
翻译的模板:mRNA
5’UTR
（5’非翻译区） AUG 帽
Coding Region （编码区）
蛋白质翻译的全过程
一、蛋白质合成的装备
蛋白质翻译（translation）
蛋白质的生物合成又称翻译。 它是以mRNA 为模板，在核糖体上由tRNA解读，将贮存 于mRNA中的密码序列转变为氨基酸序列， 合成多肽链的过程。
tRNA如何解读mRNA的信息？
UAC
UAC
UAC UAC
M
L
A
R
蛋白质翻译的装置
可变环，用于 tRNA的分类
与mRNA三联体 密码子配对
反密码子环
3’
5’
3’
mRNA
CAA 翻译
在肝中剪接后的 mRNA 编码了 4563aa 的载脂蛋白
UAA 翻译
肠中的 mRNA 经编辑 产生了终止密码子，在 2153aa 处终止合成
图 13-42 载脂蛋白的基因 ApoB 在肠中经过编辑， 引入终止密码子，不能翻译成完整的载脂蛋白。 (参考 B.Lewin:《GENES》Ⅵ,1997，Fig31.14)
作为翻译的模板，mRNA必须具备两个特征： 1. 一段可翻译的密码序列（开放阅读框，ORF）; 2. 核糖体结合位点（ ribosome binding site, RBS）。
• 核糖体结合位点（ribosome binding site, RBS）: mRNA上的特异性序列，核糖体可 以识别并结合这一序列来启动翻译过程。 在原核生物中该序列称为SD(ShineDalgarno)序列，在真核生物中则称为 Kozak序列。
上次讲解内容
一、顺式作用元件与反式作用因子（重点） 二、真核生物RNA的转录过程 三、真核生物RNA转录后加工（重点） 四、RNA编辑
（一）转 录起始
TATA
TFIIH TFIIH
TFIIB
RNA-polⅡ的转录因子
因子 RNA pol II TFII D TFII A TFII B TFII H TFII E TFII F 功能 依赖模板合成RNA 通过TATA-box结合蛋白（TBP）识别TATA-box，与TATA-box 形成稳定复合物，使启动子进入转录起始状态中。 稳定TFII D与TATA-box的结合。 结合于TATA-box的下游，促使RNA酶组装到转录因子复合物内 磷酸激酶活性，可以使RNA酶II的CTD磷酸化，转化为高转录 活性的酶 ATPase，提供能量 解旋酶，解开DNA双螺旋
锥虫coxII
基因的编辑
T
UAUAUGUUUUGUUGUUUAUUAUGUGAUUAUGGUUUUGUUUUUUAUUGGUAUUUUUUAUAUUUA UUUAAUUUGUUGAUAAAUACAUUUUAUUUGUUUGUUAAUUUUUUUGUUUUGUGUUUUUGGUU TT TTTT UAGGUUUUUUUGUUGUUGUUGUUUUGUAUUAUGAUUGAGUUUGUUGUUUGGUUUUUUGUUUU TT TTTT UUGUGAAACCAGUUAUGAGAGUUUGCAUUGUUAUUUAUUACAUUAAGUUGGUGUUUUUGGUUC 图 13-44 锥虫 (T.brucei) coxⅡ基因的部分 RNA 顺序。很多 U(红色)在 DNA 中未编码，而另一些在 DNA 中编码的 T(紫色)在 mRNA 中被删除了。(参考 B.Lewin:《GENES》 Ⅵ,1997，Fig31.16)
原核生物的核糖体结合位点（SD序列）
SD序列:在mRNA起始密码子AUG上游10个碱 基左右处，有一段富含嘌呤的碱基序列(保守序 列：AGGAGGU)，能与细菌16S rRNA3’端识别， 帮助从起始AUG处开始翻译。
16s rRNA
核糖体小亚基
3’
UCCUCCAUA
AGGAGGU
5’
AUG
mRNA
RNA编辑的生物学意义
1. mRNA编辑较大程度地改变了DNA的遗传信息， 对基因的进化等有一定的作用。（通过基因编辑 ，可能产生新的突变或恢复正确的阅读框，消除 基因移码突变等。） 2. mRNA编辑可以形成或删除AUG，UAA,UAG， UGA，改变编码信息，扩大编码的遗传信息量。 3. 是对中心法则的发展。
AAAAA 3’
5’
真核生物的核糖体结合位点
• 真核生物mRNA第一个密码子AUG的上游 通常是CCACC，它是核糖体结合的位点， 常称为Kozak序列
转运氨基酸 的工具：tRNA
氨基酸接 受位点
与氨基酰 tRNA 合成 酶结合，促 使形成氨基 酰tRNA
与核糖体大亚基 5s rRNA 结合， 稳定翻译装置
UAA
3’UTR
AAA
Open reading frame（开放阅读框）, ORF （3’非翻译区）
Stop codon(终止密码) UAG UGA UAA
开放阅读框（open reading frame, ORF）： mRNA中从起始密码子（AUG）到终止密 码子（UAA、UAG或UGA）的核酸序列， 它可以编码一条完整的多肽链。
4. RNA编辑造成的编码碱基的变化可以使得翻译后 的蛋白发生很大的改变。这是自然界产生功能多样 性的手段之一。自然界正是如此使一种功能蛋白， 略加修改形成另一种新的功能蛋白。通过这种方式 ，自然界利用有限数量的基因造成更大的复杂性与 多样性。
本次讲解内容
一、蛋白质合成的装备： 1. mRNA （模板） 2. tRNA（运载工具）（重点） 3. 核糖体（场所） 二、密码子与反密码子 三、复习题
上次讲解内容
一、顺式作用元件与反式作用因子（重点） 二、真核生物RNA的转录过程 三、真核生物RNA转录后加工（重点） 1. 5’加帽； 2. 3’加尾; 3. 选择性剪接; 4. RNA编辑 四、RNA编辑
碱基的突变
C变为U
ApoB 基因有 29 个外显子
C百度文库A
第 2153 个密码子编码 Glu 编辑