关于生物信息的传递下课件

一、tRNA的二级结构
•二级结构：三叶草型 •三级结构：倒L型 •稀有核苷含量多
二、tRNA的三级结构
tRNA折叠 为紧凑的L 型三级结构。
三、tRNA的功能
在蛋白质合成中，起着运载氨基酸的作用， 按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺 序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。
•3’端CCA－OH上的氨基酸接受臂 •识别氨酰tRNA合成酶的位点 •核糖体识别位点 •反密码子位点
在标准遗传密码表中，只有一个密码子的 氨基酸是Trp和Met。
遗传密码的简并性
3、密码的方向性
• 指阅读mRNA模板上的三联体密码时，
只能沿5’→3’方向进行。
5‘
3‘
起始密 码子
4、密码的摆动性
1966年，Crick提出摆动假说（Wobble hypothesis）
•tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对 时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格 的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称 为密码的摆动性或变偶性（wobble）。 •I（肌苷，次黄嘌呤核苷）A、U、C配对。
Eukaryotic mRNA
2.1.2 原核生物mRNA与真核生物mRNA生命周期比较
Eukaryotic mRNA is modified and exported
2) The life cycle of Eukaryotic mRNA messenger RNA:
expression of mRNA in animal cells requires transcription, modification, processing, nucleocytoplasmic transport, and translation.
翻译从起始密码子AUG开始，沿着5’→3’方 向连续阅读密码子，直至终止密码子为止。
若以3个核苷酸代表一个氨基酸，有43=64 种密码子，满足了编码20种氨基酸的需要。
遗传密码破译简史
（1）1954年Gamow首先对遗传密码进行了探讨； （2）1961年Crick 证明三联体密码子是正确的； （3）1961年，Nirenberg以均聚物、随机共聚物、特
tRNA特异性只取决于反密码子,与携带的氨基酸无关
四、tRNA的种类
（一）起始tRNA和延伸tRNA
一类特异地识别mRNA模板上起始密码子的 tRNA叫起始tRNA，其他tRNA为延伸tRNA.
•原核起始tRNA携带fMet •真核起始tRNA携带Met
（二）同工tRNA
携带相同氨基酸而反密码子不同的 一组tRNA称为同功受体tRNA
2.核糖体结合技术
核糖体结合技术
特定三核苷酸为模板 + 核糖体 + 20 种AA-tRNA
(其中一种AA-tRNA的氨基酸被14C标记）
保温 硝酸纤维滤膜过滤
分析留在滤膜上的核糖体-AA-tRNA
确定与核糖体结合的AA和模板
遗传密码
阅读方向为5‘-3’
（二）遗传密码的性质
•1.密码的连续性 •2.密码的简并性 •3.密码的方向性 •4.密码的摆动性 •5.密码的普遍性与特殊性
AUC
G-U pairs form at the third codon base
在密码子第三位碱基 与反密码子第一位碱 基之间，碱基配对的 摆动允许形成G-U配 对。
Βιβλιοθήκη Baidu
5、密码的普遍性与特殊性
•遗传密码无论在体内还是体外，无论是对病毒、
细菌、动物还是植物而言都通用。
•在真核细胞线粒体中， •UGA不是终止密码子，是Trp的密码子； •AUA不是Ile的密码子，而是Met的密码子； •AGA和AGG不是Arg密码子，而是终止密码子。
定序列的共聚物作模板合成多肽，破译遗传密码； （4）1964年Nirenberg 用核糖体结合技术研究遗传
密码，直接测出三联体对应的氨基酸； （5）到1966年，遗传密码全部破译。
遗传密码的破译
1.制备E.coli无细胞合成体系，以均聚物、随机共聚 物和特定序列的共聚物模板指导多肽的合成。 •多聚同一核苷酸的翻译 •多聚重复核苷酸的翻译
关于生物信息的传递下
第一节 遗传密码－三联子
（一）三联子密码及其破译
遗传密码 (genetic code): DNA（或mRNA） 中核苷酸序列与蛋白质中氨基酸序列之间 的对应关系。
密码子(codon)： mRNA上每3个核苷酸破 译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这3个 核苷酸就称为三联子密码。
原因：tRNA 的数目（>20余种）大于氨基酸数目
同工tRNA的特性：
同工tRNA既要有不同的反密码子以识别该氨基 酸的各种同义密码，又要有某种结构上的共同 性，能被AA- tRNA合成酶识别.
（三）校正tRNA（suppressor tRNA）
校正tRNA的类型： •错义突变校正 •无义突变校正
移码突变
2、密码的简并性
•大多数氨基酸都存在几个密码，由一种以上 密码子编码同一个氨基酸的现象称为密码子的 简并性（degeneracy）。密码子碱基数确 定和对应性（64个密码子对20种氨基酸）
•确定同一个氨基酸的不同密码称为同义密码 （synonymous codons）。
密码的简并性可以减少碱基突变造成的有 害效应。
1、密码的连续性
5‘
3‘
起始密 码子
•读码无标点、无重叠，阅读方向为5’→3’
遗传密码的连续性
open reading frame, ORF
从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终 止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体 密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称 为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
1、无义突变与无义突变校正
▪ 在蛋白质的结构基因中,一个核苷酸的改变可 能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子 (UAG、UGA、UAA),使蛋白质合成提前终止, 合成无功能的或无意义的多肽,这种突变就称 为无义突变.
第二节 tRNA
概述
mRNA：蛋白质的DNA序列信息的中间体。 tRNA：运送特定氨基酸到核糖体上合成
蛋白质。
rRNA：核糖体的组成元件。
Protein synthesis uses three types of RNA
3` 5`
mRNA
原核生物mRNA与真核生物mRNA结构比较
Prokaryotic mRNA 核糖体可以不从mRNA上解离连续合成三个蛋白质