遗传密码的特性
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9.3遗传密码的特性
❖ 1 、遗传密码是连续排列的三联体 ❖ 2 、起始密码与终止密码 ❖ 3、 遗传密码的特性 ❖ 4、 遗传密码的防错系统 ❖ 5、 可读框
1、遗传密码是连续排列的三联体
mRNA的4种碱基组成的密码子代表了20种氨 基酸。每个密码子三联体决定一个氨基酸。 翻译时其基本单位是按照 5′ 3′方向编码，从 起始密码子开始，按照一定的可读框读，到 遇到终止密码子。就直接决定了多肽链中从 N端到C端得氨基酸排列顺序。
丝状细菌
锥虫
高等植物
UGA
终止 Trp Trp Trp Trp Trp Trp Trp 终止
AUA
Ile Met Met Met Met Ile Ile Ile Ile
AGA AGG
Arg 终止 Ser
Arg Arg Arg
Arg
Arg
Arg
CUN* CGG
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Arg
Thr
3、遗传密码的通用性是指各种低等和高等生物， 包括病毒细菌以及真核生物，基本共用一套 遗传密码。线粒体DNA(mtDNA)的编码方式 与通用遗传密码有所不同。
线粒体DNA(mtDNA)的编码方式与通用遗传密码有所 不同
表9-5 线粒体中变异的遗传密码
密码子
通用密码
脊椎动物 果蝇
酿酒酵母 光滑球拟酵母 彭贝裂殖酵母
如图：氨基酸密码的简并性
氨基酸
密码子数目
2.遗传密码的偶变性是指密码子与反密码子的配对 具有摆动性。
密码子和反密码子配对的变偶性
tRNA反密码子的第一位碱基
I
U
G
A
C
mRNA密码子的第三位碱基 U，C，A A，G
U，C
U
G
变偶性的意义在于，当第三 位碱基发生突变时，仍然能 翻译出正确的氨基酸，使合 成的多肽具有生物学活性。 因此变偶性又可认为是，反 密码子的5‘-端碱基与密码子 的3’-端碱基的非正规配对， 而使正确的氨基酸进入非正 确的密码子的现象。（如右 图）
注：绝大多数生物中。基因是不重叠的，即使 在重叠基因中，各自的可读框仍是按三联体 方式连续读码。
2、起始密码与终止密码
❖ 起始密码：mRNA翻译起始时的第一个密码 子。绝大多数生物为AUG（也是Met的密码 子，具有兼职性），在细菌中也使用GUG、 AUU和UUG 。
❖ 终止密码：mRNA翻译过程中，起蛋白质合 成终止信号作用的密码子，即UAA、UAG和 UGA。 不代表任何氨基酸，也称无意义密码 子。其中UAA终止效率最高，UGA次之， UAG最低。
3 、遗传密码的特性
1、简并性 2、变偶性 3、通用性
1、 遗传密码的简并性是指一种氨基酸有几个 密码子的现象（如下图）。 （主要表象在第 三位碱基上）对应于同一种氨基酸的不同密 码子称为同义密码子。
遗传密码的简并性使得DNA分子上碱基组成 有较大余地的变动。第一可以减少有害突变， 第二可以减少所需tRNA的种类。
Байду номын сангаас
5、 可读框
❖ 可读框是指从起始密码子到终止密码子的一 段连续的密码子区域，或者在DNA测序时， 由计算机辨认出可能编码区域。也是说，可 读框就是潜在的编码区。
选择=结果
汇报结束 谢谢观看！ 欢迎提出您的宝贵意见！
Arg
Thr
无
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Trp
除了线粒体以外，某些生物的细胞基因组 密码也出现了一定的变异。如通常意义的终止 密码子UGA在支原体中编码Trp等。
4、 遗传密码的防错系统
密码子的一个碱基被置换，多数情况下仍编 码相同的氨基酸，或性质最接近的氨基酸。 这种机制将把突变可能造成的危害降至最低， 也就是我们所说的编码具有防错功能，是进 化中获得的最佳选择。
❖ 1 、遗传密码是连续排列的三联体 ❖ 2 、起始密码与终止密码 ❖ 3、 遗传密码的特性 ❖ 4、 遗传密码的防错系统 ❖ 5、 可读框
1、遗传密码是连续排列的三联体
mRNA的4种碱基组成的密码子代表了20种氨 基酸。每个密码子三联体决定一个氨基酸。 翻译时其基本单位是按照 5′ 3′方向编码，从 起始密码子开始，按照一定的可读框读，到 遇到终止密码子。就直接决定了多肽链中从 N端到C端得氨基酸排列顺序。
丝状细菌
锥虫
高等植物
UGA
终止 Trp Trp Trp Trp Trp Trp Trp 终止
AUA
Ile Met Met Met Met Ile Ile Ile Ile
AGA AGG
Arg 终止 Ser
Arg Arg Arg
Arg
Arg
Arg
CUN* CGG
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Arg
Thr
3、遗传密码的通用性是指各种低等和高等生物， 包括病毒细菌以及真核生物，基本共用一套 遗传密码。线粒体DNA(mtDNA)的编码方式 与通用遗传密码有所不同。
线粒体DNA(mtDNA)的编码方式与通用遗传密码有所 不同
表9-5 线粒体中变异的遗传密码
密码子
通用密码
脊椎动物 果蝇
酿酒酵母 光滑球拟酵母 彭贝裂殖酵母
如图：氨基酸密码的简并性
氨基酸
密码子数目
2.遗传密码的偶变性是指密码子与反密码子的配对 具有摆动性。
密码子和反密码子配对的变偶性
tRNA反密码子的第一位碱基
I
U
G
A
C
mRNA密码子的第三位碱基 U，C，A A，G
U，C
U
G
变偶性的意义在于，当第三 位碱基发生突变时，仍然能 翻译出正确的氨基酸，使合 成的多肽具有生物学活性。 因此变偶性又可认为是，反 密码子的5‘-端碱基与密码子 的3’-端碱基的非正规配对， 而使正确的氨基酸进入非正 确的密码子的现象。（如右 图）
注：绝大多数生物中。基因是不重叠的，即使 在重叠基因中，各自的可读框仍是按三联体 方式连续读码。
2、起始密码与终止密码
❖ 起始密码：mRNA翻译起始时的第一个密码 子。绝大多数生物为AUG（也是Met的密码 子，具有兼职性），在细菌中也使用GUG、 AUU和UUG 。
❖ 终止密码：mRNA翻译过程中，起蛋白质合 成终止信号作用的密码子，即UAA、UAG和 UGA。 不代表任何氨基酸，也称无意义密码 子。其中UAA终止效率最高，UGA次之， UAG最低。
3 、遗传密码的特性
1、简并性 2、变偶性 3、通用性
1、 遗传密码的简并性是指一种氨基酸有几个 密码子的现象（如下图）。 （主要表象在第 三位碱基上）对应于同一种氨基酸的不同密 码子称为同义密码子。
遗传密码的简并性使得DNA分子上碱基组成 有较大余地的变动。第一可以减少有害突变， 第二可以减少所需tRNA的种类。
Байду номын сангаас
5、 可读框
❖ 可读框是指从起始密码子到终止密码子的一 段连续的密码子区域，或者在DNA测序时， 由计算机辨认出可能编码区域。也是说，可 读框就是潜在的编码区。
选择=结果
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Arg
Thr
无
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Arg
Leu
Trp
除了线粒体以外，某些生物的细胞基因组 密码也出现了一定的变异。如通常意义的终止 密码子UGA在支原体中编码Trp等。
4、 遗传密码的防错系统
密码子的一个碱基被置换，多数情况下仍编 码相同的氨基酸，或性质最接近的氨基酸。 这种机制将把突变可能造成的危害降至最低， 也就是我们所说的编码具有防错功能，是进 化中获得的最佳选择。