蛋白质翻译过程

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翻译蛋白质合成的关键步骤

翻译蛋白质合成的关键步骤

翻译蛋白质合成的关键步骤蛋白质是生物体中非常重要的一类大分子,它们在细胞中发挥着各种不同的功能。

蛋白质的合成是细胞基本生命活动的核心之一,而翻译过程则是蛋白质合成的关键步骤之一。

本文将介绍蛋白质翻译的主要步骤和涉及的重要分子。

一、转录蛋白质翻译的第一步是转录,指的是将DNA中的基因信息转录成RNA分子。

在细胞核中,DNA通过水解酶作用分离出特定的部分,形成信使RNA(mRNA)。

这个过程称为转录。

二、RNA剪接在转录过程中,一个基因可能包含多个外显子和内含子。

RNA剪接是将转录得到的前体mRNA(pre-mRNA)分子中内含子剪接掉,并将外显子连接在一起。

这一过程由剪接体(spliceosome)和其他辅助因子共同完成。

三、mRNA运输与修饰经过剪接后的成熟mRNA分子将被带到细胞质,与核糖体结合参与翻译。

同时,在细胞质中的mRNA还会受到一系列修饰,如5'端端修饰和3'端聚腺苷酸修饰等,这些修饰有助于有效的蛋白质合成。

四、翻译前期翻译前期是蛋白质合成的重要步骤,它包括翻译起始复合体的组装、扫描和翻译起始的选择等过程。

首先,导致肽链合成的起始密码子AUG被识别并用特定的氨基酸甲硫氨酸(methionine)起始翻译。

接着,核糖体依次沿mRNA扫描直至找到一个完整的起始复合体。

最后,翻译起始位点被选择,肽链的合成正式开始。

五、肽链延伸翻译的核心阶段是肽链的延伸,它涉及到多个涉及到多个重要分子和生物化学反应。

根据mRNA上的密码子序列,核糖体从5'端向3'端逐个读取,每读取一个密码子就将对应的氨基酸加入到肽链中,同时合成高能化合物ATP供能。

这个过程将持续进行,直到遇到终止密码子,肽链的合成才结束。

六、蛋白质后修饰蛋白质合成完成后,通常还需要经过一系列后修饰过程,以使蛋白质在结构和功能上达到最终化。

这些后修饰包括磷酸化、甲基化、葡萄糖基化等多种化学修饰形式,它们可以调节蛋白质的活性、定位和相互作用等。

蛋白质的翻译过程

蛋白质的翻译过程

蛋白质的翻译过程蛋白质是生物体内一类重要的有机化合物,是构成细胞和组织的基本单位。

它们在维持生命活动中发挥着重要作用,如构成酶、激素、抗体等功能蛋白,参与代谢、传导、免疫等生物过程。

因此,研究蛋白质的翻译过程,对于理解生命的基本机制和开发新药有着重要意义。

蛋白质的翻译过程包括三个主要步骤:转录、剪接和翻译。

首先是转录过程,即将DNA的信息转录成RNA,这个过程是由RNA聚合酶酶依赖的。

RNA聚合酶会识别DNA上的启动子区域,将DNA解旋并在模板链上合成RNA。

合成的RNA称为信使RNA(mRNA),它负责携带DNA信息到核糖体。

接下来是剪接过程。

在真核生物中,一条mRNA分子可以编码多个蛋白质,这是通过剪接过程实现的。

剪接是指在转录后,通过去除某些剪接位点上的内含子,将外显子连接形成连续的编码区域。

内含子是不直接编码蛋白质的DNA序列,剪接过程能够使不同的外显子产生不同的编码序列,从而获得多个蛋白质的变异。

最后是翻译过程,即将mRNA上的信息转译成氨基酸序列,形成蛋白质分子。

翻译过程发生在细胞质内的核糖体上。

核糖体由大亚基和小亚基组成,当两个亚基结合时,形成一个功能完整的核糖体。

翻译开始时,小亚基与启动子上的mRNA结合,并移动到A位上。

接下来,tRNA带着特定的氨基酸进入A位。

tRNA的氨基酸与mRNA上的密码子互补配对,形成一个新的肽键。

之后,核糖体移动,tRNA从A位转移到P位,原来的tRNA从P位释放出来。

随着mRNA的移动和新的tRNA的加入,肽链不断延伸,直到终止密码子出现,核糖体释放蛋白质并分离。

蛋白质的翻译过程是一个复杂而精确的过程,其中包括了许多调控机制。

例如,在转录过程中,转录因子和转录因子结合位点能够调控转录的发生。

在剪接过程中,剪接因子可以选择性地认知剪接位点,从而影响剪接的结果。

在翻译过程中,启动子序列和转导RNA序列能够影响翻译的开始和终止。

这些调控机制的研究对于解析疾病的发生机制和掌握药物开发的靶点具有重要意义。

蛋白质翻译过程的精确性

蛋白质翻译过程的精确性

蛋白质翻译过程的精确性蛋白质是基因表达的主要产物,也是有机体发挥功能的中介物。

它在细胞内发挥关键作用,可以调节细胞代谢过程,从而影响细胞的生长发育以及细胞的组成。

研究表明,蛋白质的功能取决于它的三维结构,而蛋白质的三维结构取决于它的氨基酸序列。

因此,蛋白质的精确翻译过程及其准确性对细胞的正常运行有着不可忽视的重要作用。

蛋白质翻译过程是将核糖体转录出来的mRNA翻译为多肽链的过程,它是基因表达的最后一步。

蛋白质翻译过程由生物学家研究了数十年,不断揭示其各种复杂多变的特性。

蛋白质翻译过程由三个基本步骤组成:转译初始化,转译启动和转译终止。

翻译过程的精确性在这三个步骤中体现得最为突出。

转译初始化是指将编码蛋白质的mRNA与核糖体结合的过程,也是蛋白质翻译过程的第一步。

它是由核糖体内的转录因子驱动的。

核糖体内的转录因子就像一对密钥,它们通过识别mRNA上特定的密码序列,将mRNA与核糖体结合起来,并触发转录过程的开始。

如果转录因子不能准确识别mRNA上的密码序列,将会导致蛋白质合成出现问题,最终影响细胞的正常运作。

转译启动是指将转录出的mRNA与谷氨酰胺转移酶形成复合物,并从mRNA的开始密码子开始翻译的过程。

转译启动过程取决于谷氨酰胺转移酶的能力,谷氨酰胺转移酶将mRNA上的每个密码子解码为特定的氨基酸,然后将其组装在一起,形成按照原来的序列组装的多肽链。

如果谷氨酰胺转移酶出现缺陷,会导致mRNA上的密码子不能正确解码,从而影响蛋白质的精确组装,最终影响细胞的正常运作。

转译终止是指蛋白质翻译过程终止的过程。

它是由mRNA上的终止密码子直接控制的,当谷氨酰胺转移酶认出mRNA上的终止密码子,就会停止合成蛋白质,从而完成蛋白质翻译过程。

如果终止密码子不能精确识别,将会导致蛋白质翻译过程延长甚至出现错误,最终影响细胞的正常运作。

因此,蛋白质翻译过程的精确性对细胞的正常运行有着至关重要的作用。

精确的蛋白质翻译过程可以使蛋白质按照原来的序列准确合成,从而有效地调节细胞的生长发育,维持细胞的正常运行。

蛋白质翻译过程和控制

蛋白质翻译过程和控制

蛋白质翻译过程和控制生命物质丰富多彩,每种生物都有其独特的特征和特征表达方式。

翻译是生物信息学中一个重要的步骤,它指的是从脱氧核糖核酸(DNA)转录为核糖核酸(RNA)序列,并进一步将该序列转换为蛋白质的过程。

蛋白质是细胞中最重要的生化分子之一,控制了大量生物学过程,包括酶催化、运输和感应等。

蛋白质翻译的基本过程在一般情况下,蛋白质翻译是由一个复杂的酶-酪-核酮(tRNA)体系完成的,该体系调节RNA序列和蛋白质的合成。

核酸序列由RNA聚合酶复制(或转录)成线性化的mRNA分子,该分子又称为信息RNA。

知道了RNA序列之后,翻译便可以开始了。

首先,一些特定类型的RNA,称为tRNA,将卡住RNA的某些特定部分。

tRNA携带有与RNA序列相匹配的氨基酸,如天冬氨酸或丙氨酸。

通过从A位移动到P位再移动到E位,tRNA可以将氨基酸一个接一个地添加到新的蛋白质链中。

连续添加氨基酸会产生蛋白质链的线性化构象,该构象会在翻译过程中折叠成独特的结构或亚结构。

蛋白质翻译控制蛋白质翻译在生物学中是一个非常基本的过程,但翻译也受到严格的控制。

这种控制通常包括对翻译因子和转录调节因子的控制,以及对tRNA结构和蛋白质合成中心的控制。

这些控制可以使生物体产生特定的蛋白质和特定构形的蛋白质。

翻译调节因子是指控制mRNA翻译的蛋白质因子和RNA结合蛋白质。

这些因子包括启动子、终止子、5'末端毒死域和3'非翻译子,这些因子共同调节翻译过程。

启动子使小亚基和大亚基与mRNA结合,形成初始的多肽链。

终止子控制从mRNA流中Ran酶的转录,防止新的多肽链接入肽链中。

5'末端毒死域使多肽链的合成停止,从而防止mRNA剪辑或降解。

3'非翻译子可调节mRNA翻译的速度和效率。

tRNA结构是另一个重要的翻译控制。

虽然tRNA分子中的氨基酸序列非常相似,但它们之间存在显著的结构差异,这些差异可以影响转录和翻译的效率和准确性。

蛋白质翻译过程

蛋白质翻译过程

蛋白质翻译过程
蛋白质翻译是核酸到蛋白质的转录-翻译过程,即将mRNA中的信息转录成蛋白质的过程。

翻译是一个复杂的过程,它包括mRNA的扩增、起始密码子的检测、tRNA的折叠、tRNA的定位、引物的消耗、转录末端的处理、抗性的表达、表达子的结构变化和其他一些步骤。

1. mRNA的扩增:mRNA由转录机在DNA的模板上进行扩增,从而产生新的mRNA。

2. 起始密码子的检测:mRNA中的起始密码子被检测到,识别出蛋白质合成应开始的位置。

3. tRNA的折叠:tRNA被折叠成特定的三维结构,使其能够被转录机识别。

4. tRNA的定位:折叠的tRNA被定位到转录机前端,它可以结合mRNA并且将配对的氨基酸送入到转录机上。

5. 引物的消耗:在翻译过程中,引物会被消耗掉。

6. 转录末端的处理:转录末端会被处理,以便进行蛋白质合成。

7. 抗性的表达:翻译过程中,抗性基因会被表达出来,使得细胞对抗性物质有抵抗力。

8. 表达子的结构变化:表达子的结构会随着翻译过程而变化,从而可以调节翻译速率。

基因转录与蛋白质翻译探索表达的两个关键步骤

基因转录与蛋白质翻译探索表达的两个关键步骤

基因转录与蛋白质翻译探索表达的两个关键步骤基因转录与蛋白质翻译:探索表达的两个关键步骤基因转录和蛋白质翻译是生物体内实现基因表达的两个关键步骤。

基因转录指的是将DNA序列转录为RNA,而蛋白质翻译则是将RNA翻译成蛋白质。

这两个过程密切相关,不仅在分子机制上有着紧密的联系,而且在细胞功能和生命活动中都起着不可或缺的作用。

本文将探索基因转录和蛋白质翻译的具体过程和重要意义。

一、基因转录的过程基因转录是生物体内将DNA信息转录成RNA的过程。

在真核生物中,这一过程发生在细胞核中。

首先,转录起始复合物在DNA上结合,并开始“读取”DNA的编码信息。

DNA的双链被解开,其中的一条链成为模板链,通过互补对应的碱基配对,合成一条与模板链互补的RNA 链,这个过程被称为链式生长。

RNA合成酶沿着DNA模板链滑动,持续合成RNA链,直到遇到终止信号。

最终产生的RNA被称为信使RNA(mRNA)。

基因转录的过程中,还涉及到启动子和转录因子的调节。

在DNA 上,启动子是转录起始复合物的结合位点,起到酵母RNA聚合酶在正确位置起始转录的作用。

而转录因子则能与启动子和RNA聚合酶相互作用,调节基因的转录活性。

基因转录的过程是复杂而精细的,它的准确与否直接影响到后续蛋白质翻译的结果。

无论是在表达特定基因的过程中,还是在调节基因表达中,基因转录都起着非常重要的作用。

二、蛋白质翻译的过程蛋白质翻译是将mRNA上的信息转化为氨基酸序列并合成蛋白质的过程。

这一过程发生在细胞质的核糖体中。

蛋白质的合成是由三个连续的步骤组成:起始、延伸和终止。

首先,起始子复合物识别mRNA上与翻译起始相关的信号,并为翻译提供一个起始点。

在这个过程中,起始tRNA与mRNA的起始子相关区域结合,从而使氨基酸序列的构建可以开始。

在延伸过程中,核糖体沿着mRNA滑动,识别下一个密码子,并在tRNA的带领下将氨基酸连到已经合成的氨基酸链上。

这个过程一直持续到终止信号出现。

蛋白质合成和翻译过程

蛋白质合成和翻译过程

蛋白质合成和翻译过程蛋白质合成和翻译是细胞中一系列重要的生物化学过程,它们对于维持生命活动和遗传信息的传递起着至关重要的作用。

本文将介绍蛋白质的合成和翻译过程,并探讨其中的关键步骤和调控机制。

一、蛋白质合成的概述蛋白质合成是指通过翻译过程将基因中的密码子信息转化为氨基酸序列的过程。

这一过程发生在细胞的核糖体中,需要参与的重要组分包括核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体蛋白(r-protein)。

蛋白质的合成过程主要包括以下几个步骤:转录前改造、基因表达和剪接、mRNA的运输和翻译。

二、蛋白质合成的关键步骤1. 转录前改造:在真核生物中,基因中的DNA序列首先被转录为一段称为前体mRNA(pre-mRNA)的分子。

pre-mRNA在细胞核中经历剪接、加工修饰等一系列修饰过程,形成成熟mRNA,然后被送到细胞质中进行蛋白质的合成。

2. 基因表达和剪接:基因中的DNA序列会被RNA聚合酶复制为pre-mRNA分子,pre-mRNA中的外显子和内含子序列通过剪接机制的作用而被正确拼接,生成成熟mRNA。

剪接是蛋白质合成的一个重要调控途径,可以产生多个不同的成熟mRNA,从而扩大蛋白质的功能多样性。

3. mRNA的运输和翻译:成熟的mRNA被转运至细胞质,与核糖体结合,开始翻译过程。

核糖体是含有rRNA和r-protein的颗粒状结构,其功能是识别mRNA上的密码子并配对tRNA上的氨基酸。

4. 翻译过程:翻译过程包括起始、延伸和终止三个主要阶段。

起始阶段是核糖体识别mRNA上的起始密码子AUG,并结合甲硫氨酸(methionine)氨基酸。

延伸阶段是核糖体识别并匹配mRNA上的密码子,通过tRNA上的氨基酸与新到的氨基酰-tRNA结合,形成肽键,扩大多肽链。

终止阶段是核糖体识别到终止密码子,结束翻译,完成多肽链的合成。

三、蛋白质合成的调控机制蛋白质合成过程中存在着复杂的调控机制,包括转录调控、翻译调控和蛋白质降解等。

蛋白质合成中的翻译过程

蛋白质合成中的翻译过程

蛋白质合成中的翻译过程蛋白质合成的翻译过程是生物学研究中的一个重要方向,它涉及到许多蛋白质的结构和功能。

该过程从DNA模板开始,经过转录过程产生mRNA,并通过翻译过程将mRNA转化成蛋白质。

本文将对蛋白质合成中的翻译过程进行探讨。

1. 转录过程在蛋白质合成中,翻译过程之前的步骤是转录。

转录是将DNA模板信息转录成mRNA信息的过程。

mRNA是一种包含了蛋白质编码信息的核酸分子,它将信息从细胞核传递到细胞质中的核糖体。

在转录过程中,DNA双链的一条链作为模板被转录成RNA,这个转录过程是由RNA聚合酶完成的。

RNA聚合酶在DNA双链上的寻找起始点时,先绑定到RNA起始序列,然后扫描DNA链,找到物理上相邻的核苷酸,并根据它们的互补碱基配对合成RNA链。

2. 翻译过程翻译是将mRNA上的核苷酸序列翻译成氨基酸序列的过程。

该过程中需要多种蛋白质和RNA分子的协同作用,其中最关键的是tRNA 和核糖体。

2.1 tRNAtRNA是一种能够转运氨基酸到核糖体的RNA分子。

它是一个小分子,大约有74到95个核苷酸。

每个tRNA分子能够识别并携带一个特定的氨基酸,并通过反式转录把mRNA上的信息转化为氨基酸序列。

tRNA的结构很特殊,它的一端是氨基酸接收位点(A位点),另一端是抗密码位点(E位点)。

在tRNA的主干上还有一个反向回路区域,这个区域上通常有一个反向转录被称为“抗密码环”。

2.2 核糖体核糖体是进行翻译的主要基因组结构,它由大量蛋白质和RNA分子组成。

核糖体可以辨识mRNA上特定的核苷酸序列,并通过tRNA 上的氨基酸匹配这些核苷酸。

核糖体的核心是由两份RNA组成的,这种RNA被称为核糖体RNA(rRNA)。

rRNA具有催化酶活性,可以协助在核糖体内形成肽键。

3. 翻译过程的步骤翻译过程主要包含了三个步骤:tRNA的激活、互补匹配和肽键形成。

3.1 tRNA的激活tRNA的激活是指把氨基酸与tRNA连接起来的过程,这需要一种叫做tRNA合成酶的酶来完成。

蛋白质翻译过程

蛋白质翻译过程

蛋白质翻译过程蛋白质翻译是指将DNA或mRNA的基因信息转化为相应蛋白质的过程。

这个过程发生在细胞内,通过核糖体机构完成。

在转录过程中,RNA聚合酶将DNA中的基因编码信息转录为mRNA,而在翻译过程中,mRNA则被转化为蛋白质。

蛋白质翻译可以分为三个主要阶段:启动、延伸和终止。

在启动阶段,mRNA与小核仁RNA(rRNA)和特异RNA结合,形成起始复合物。

这个复合物落在大核仁亚基上,并与甲基鳞状核蛋白结合。

然后,小核仁rRNA识别起始密码子AUG,并与tRNA结合,tRNA引入到启动位点。

在延伸阶段,mRNA被移动到核糖体的P位点。

当mRNA位于P位点时,一个由天冬氨酸和tRNA构成的复合物(称为知名的接近复合物)被引入到A位点,使其氨基酸与P位点的蛋白链结合。

然后,mRNA移动到E位点,tRNA被释放出来,将蛋白链拓展到下一个氨基酸。

在终止阶段,一个停止密码子(例如UAA、UAG或UGA)到达A位点。

这些停止密码子不与tRNA匹配,而是由特异蛋白释放因子识别。

释放因子与核糖体结合,并导致酶催化蛋白链的断裂。

随后,核糖体和mRNA分离,蛋白链从核糖体上释放出来。

蛋白质翻译在生物体内起着至关重要的作用。

蛋白质是生命过程中的关键参与者,具有多种功能,例如结构支持、催化化学反应和信号传导。

通过翻译蛋白质,细胞可以利用基因信息来合成所需的特定蛋白质,以维持生物体正常的生命活动。

需要注意的是,蛋白质翻译过程中可能存在错误或变异。

这些错误或变异可能导致异常蛋白质的合成,从而可能对生物体产生不良影响。

此外,蛋白质翻译还受到许多调控因子的影响,例如转录因子、RNA剪接和表观遗传修饰等。

这些调控因素可以影响翻译速率和选择性,从而在细胞内实现差异化表达和生物调控。

总之,蛋白质翻译是一系列复杂的生物化学过程,将基因信息转化为蛋白质。

通过蛋白质翻译,细胞可以合成所需要的功能性蛋白质,以维持正常的生命活动。

这个过程受到多种调控因子的影响,可能会导致错误或变异。

分子生物学知识:蛋白质翻译的过程及调控

分子生物学知识:蛋白质翻译的过程及调控

分子生物学知识:蛋白质翻译的过程及调控蛋白质是生物体内最重要的基本分子之一,翻译是蛋白质合成的第二步,是DNA变成蛋白质的过程,也是分子生物学领域研究的一个重要方向。

本文将详细介绍蛋白质翻译的过程和调控机制。

一、蛋白质翻译的基本过程蛋白质翻译是利用mRNA编码信息合成相应氨基酸序列的核糖体的过程。

它包括:识别mRNA上的起始密码子,启动翻译,不断读取mRNA 上的密码子,带有相应氨基酸的tRNA进入到核糖体中,形成肽键,不断合成肽链,显示蛋白质的三维结构,合成终止信号序列,终止翻译。

蛋白质翻译的过程是一个高度精密和高效的生物学过程,涉及到多个组分的协同作用。

其中,核糖体大小会影响识别mRNA上的起始密码子,载体和氨基酸修饰酶与氨基酸配对会影响tRNA的选择,异戊二烯基腺嘌呤和三磷酸腺苷在翻译的实时调控中扮演重要角色,参与调控的成分还包括反式作用元件,转录因子和小分子抑制剂等。

二、蛋白质翻译的调控1.核糖体大小有些原核生物通过改变核糖体大小来对蛋白质翻译进行调控。

多种感受器和蛋白质参与这一过程,如当环境营养缺乏时,Hfq蛋白可促进核糖体70S向50S的转化,从而抑制蛋白质合成。

此外,原核生物还能利用梭菌素等类似物质的抗生素来抑制蛋白质的合成。

2.tRNA的选择tRNAs中含有反式作用元件,这类元件会抑制或促进某些tRNA和核糖体间的接合。

例如ppGpp可作为氨基酸饥饿的信号,抑制酰-tRNA 合成酶,并促进详尽起始密码子使用不同的tRNA。

3.氨基酸与酰化酶配对氨基酸合成的过程包括转化、进入、修饰、以及由活化氨基酸转化而成的酰化实体等,这一过程中,一些特殊酰化实体可作为信号调控翻译速度,例如当丙氨酸浓度较低的时候,一些细菌会使用一个二氢叶酸-腰凝酶作为丙氨酸,同时可以调控不同tRNA对于不同氨基酸的选择。

4.mRNA的选择mRNA上的核糖体启动区,其中以AUG国际起始密码子为中心的25个核苷酸序列,是蛋白质翻译始动的重要标志。

蛋白质翻译过程的分子机制和调控

蛋白质翻译过程的分子机制和调控

蛋白质翻译过程的分子机制和调控蛋白质翻译过程是细胞中最为重要且基础的生物学过程之一,也是一种高效而复杂的分子机制。

它以核糖体为中心,通过一系列的生物转化反应,将基因组中的信息转化为具有生物功能的蛋白质,进而控制和调节细胞生命活动。

蛋白质翻译过程不仅涉及到RNA、核糖体以及氨基酸等分子,在过程中还存在着各种转录后的调控机制和生物学效应。

本文将就蛋白质翻译这复杂的生物过程展开分析,重点探讨它的分子机制以及相关调控因素。

一、蛋白质翻译的分子机制1.1 核糖体的结构和功能核糖体是蛋白质合成过程中不可或缺的蛋白质-RNA复合体,由小亚单位和大亚单位组成。

小亚单位主要由核糖体RNA和蛋白质组成,而大亚单位仅由核糖体RNA构成。

小亚单位主要与氨基酸接受体及mRNA联系,而大亚单位主要负责催化核苷酸酯键的形成,即将氨基酸逐一加入肽链。

核糖体的构建和形成需要通过一系列的启动、中间和终止等过程来完成。

在翻译过程中,核糖体会选择mRNA上的AUG编码氨基酸的启动密码子,指定初始位置,并沿着mRNA逐一扫描,依次将氨基酸加入肽链中。

1.2 tRNA的识别与配对tRNA是与氨基酸配对的RNA分子,它能够与核糖体和mRNA密切配对,从而使得氨基酸能够精确地定位到新生的肽链上。

在蛋白质翻译的过程中,tRNA的运输和识别至关重要。

tRNA的结构可划分为三部分:氨基酸基、折叠区和TψC环。

其中氨基酸基与tRNA合成酶结合,折叠区与其他RNA交互,TψC环则包含甲基化修饰,参与识别和连接。

tRNA识别和配对主要靠tRNA合成酶介导。

在细胞内,每一种氨基酸都需要特定的tRNA才能较好地识别和结合。

tRNA合成酶的主要作用是完成氨基酸和tRNA之间的正确配对。

tRNA合成酶可将tRNA与氨基酸结合, catalyzing the attachment of amino acids to tRNA at the 3’ end的表现为让tRNA的氨基酸与mRNA上的相应的密码子进行互补配对,实现氨基酸与肽链的链接。

蛋白质翻译从mRNA到蛋白质的精密过程

蛋白质翻译从mRNA到蛋白质的精密过程

蛋白质翻译从mRNA到蛋白质的精密过程蛋白质是构成生物体的基本组成部分,扮演着许多重要功能的角色。

蛋白质的合成过程被称为翻译,它从mRNA(信使RNA)到蛋白质的转换是一个极其精密的过程。

本文将详细介绍蛋白质翻译过程的各个步骤。

1. 信使RNA合成蛋白质翻译过程的第一步是合成mRNA。

在细胞核内,DNA的一个片段被转录成一条对应的mRNA分子。

这个过程称为转录。

mRNA由核糖核酸(RNA)构成,它的结构与DNA类似,但含有尿嘧啶(U)代替胸腺嘧啶(T)。

转录是由RNA聚合酶酶催化的。

2. 剪切和修饰新合成的mRNA分子并不是马上可以进行蛋白质翻译的,它还需要经过一系列的修饰。

这些修饰包括剪切和3'端聚腺苷酸(poly A)尾加工。

剪切是指将mRNA分子中一些无用的片段剪掉,只保留编码蛋白质所需的有效信息。

而3'端聚腺苷酸尾加工是在mRNA的末端附加一串腺苷酸,这个尾部结构有助于mRNA的稳定和翻译的开始。

3. 核外运输修饰完成的mRNA会离开细胞核,通过核孔进入到细胞质中。

这个过程是由核糖体蛋白复合物协助的。

核糖体蛋白复合物将mRNA的运输与mRNA袋装蛋白质的合成进行联系,确保mRNA在核内合成的蛋白质能够顺利地到达其目的地。

4. 蛋白质合成蛋白质的翻译是在细胞质中进行的。

这个过程需要依靠核糖体,核糖体是由核糖体RNA(rRNA)和蛋白质组成的。

核糖体通过识别mRNA上的起始密码子,导致tRNA(转运RNA)结合到起始密码子上。

tRNA上携带着相应的氨基酸,它们会根据密码子对tRNA的互补性配对进行连接。

蛋白质的合成是根据mRNA上的一系列密码子和相应的氨基酸序列进行的。

5. 翻译终止当核糖体到达mRNA上的终止密码子时,翻译会终止,并释放新合成的蛋白质。

终止密码子不编码任何氨基酸,而是指示核糖体停止翻译,并释放蛋白质。

通过这些精密的过程,细胞能够根据基因的指示合成特定的蛋白质。

蛋白质的翻译和折叠机制

蛋白质的翻译和折叠机制

蛋白质的翻译和折叠机制蛋白质是构成生物体的重要组成部分之一,它们能够承担多种不同的生物学功能,包括酶活性、结构作用和信号传递等等。

但是蛋白质的合成和折叠机制也是非常复杂的,在这篇文章中,我们将深入探讨蛋白质的翻译和折叠机制。

一、蛋白质的翻译机制蛋白质的翻译是指在核糖体上将RNA模板翻译成蛋白质的过程,这个过程分为三个主要的步骤:启动、延伸和终止。

启动是指在RNA模板的起始点处,核糖体将一个新的tRNA带有甲基硫醚氨基酸(methionine)的氨基酰tRNA加入到正在翻译的多肽链的N端。

然后核糖体往前移动,暴露出下一个RNA密码子,tRNA再次将它的氨基酸带到核糖体附近。

这个延伸过程会一直持续下去,直到来到序列的终止部分。

在延伸过程中,新的氨基酸会被加到正在生长的多肽链的C端,这个过程需要ATP和GTP的能量。

在终止之前,核糖体会遇到一个UAA(代表着终止信号)的密码子,这时核糖体不再将tRNA移动到这个位置,而是解除tRNA和多肽链的连接。

这样一个新的蛋白质就成功地被合成了。

二、蛋白质的折叠机制在蛋白质翻译出来之后,它们将需要进行折叠,才能够发挥其所具有的功能。

一种理想的蛋白质折叠方式应该是在最快的时间内能够达到最稳定的状态,在这个过程中不会出现聚集或者错误的折叠。

然而,现实情况往往比较复杂。

在蛋白质的折叠过程中,一些不良环境条件(如氧化应激)或者突变都有可能导致异常折叠。

这会让蛋白质失去原本所具有的功能,或者甚至成为一种有害的物质。

在折叠中,蛋白质的构象变化并不是一种线性的过程。

首先蛋白质会通过氢键和静电作用和其它的非共价作用形成一些局部的稳定结构,而这些结构各自又会在更大规模上的折叠中相互作用形成相应的折叠。

最终会出现一种核心结构,这个核心结构是能够确保整个蛋白质形成稳定,可靠的构象的关键。

值得一提的是,蛋白质的折叠并非一种完美的过程,也很难在现有的技术中进行准确地控制。

很多情况下,我们可能需要借助于药品等外部因素来调节折叠反应。

蛋白质合成和翻译过程

蛋白质合成和翻译过程

蛋白质合成和翻译过程蛋白质合成和翻译是生物体内基本的生化过程之一。

它们是细胞通过转录和翻译DNA的遗传信息,合成蛋白质的过程。

蛋白质作为细胞的结构组分和功能分子,对维持生物体的正常生理功能起着关键的作用。

本文将详细介绍蛋白质合成和翻译的过程及相关机制。

一、蛋白质合成过程蛋白质合成是指通过将氨基酸链合成成特定的肽链,最终形成功能完整的蛋白质的过程。

它包括转录和翻译两个主要的步骤。

1. 转录转录是指从DNA模板上合成RNA的过程。

转录的主要特点是DNA的一个酸性链作为模板,通过RNA聚合酶的催化作用,将其转录成相应的RNA分子。

这一过程发生在细胞核中。

在转录过程中,RNA聚合酶根据DNA模板的碱基序列合成RNA 链,其中腺嘌呤(A)对应DNA的胸腺嘧啶(T),胸腺嘧啶(T)对应DNA的腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G)对应DNA的钴嘌呤(C),钴嘌呤(C)对应DNA的鸟嘌呤(G)。

转录过程通过三个主要的步骤:启动、延伸和终止来完成。

2. 翻译翻译是指将RNA的信息转化为氨基酸序列的过程。

它发生在细胞质内的核糖体中。

在翻译过程中,RNA通过核糖体将其信息转化为氨基酸序列,形成肽链,进而形成蛋白质。

翻译是以密码子为基本单位进行的,每个密码子由三个核苷酸组成。

在翻译的开始,核糖体会与mRNA上的起始密码子结合,将与之匹配的启动tRNA携带的氨基酸搬移到核糖体上,从而形成蛋白质的第一个氨基酸。

接下来,核糖体将移动到下一个密码子,再次与匹配的tRNA配对,并再次将其携带的氨基酸搬移到核糖体上。

这一过程不断重复,直到遇到终止密码子,翻译过程结束,蛋白质合成完成。

二、蛋白质合成机制蛋白质合成是一个复杂的过程,涉及到许多分子和细胞器的参与。

下面将介绍蛋白质合成过程中的几个关键环节。

1. 激活氨基酸在蛋白质合成的开始阶段,氨基酸需要被激活,即与特定的载体分子tRNA结合,形成活化的tRNA。

这一过程由氨基酸激活酶完成。

激活的tRNA负载着特定的氨基酸,随后与核糖体结合,参与翻译过程。

蛋白质翻译的过程

蛋白质翻译的过程

蛋白质翻译的过程蛋白质是生物体内功能性最重要的分子之一,它们参与了几乎所有生物过程,包括细胞结构的组装、酶的催化反应、信号传导、基因调控等。

因此,了解蛋白质的结构和功能对于理解生命的基本原理具有重要意义。

蛋白质翻译是指在细胞中合成蛋白质的过程。

这一过程包括两个主要阶段:转录和翻译。

首先,转录是指DNA链的一部分转化为mRNA链的过程。

这个过程发生在细胞核中,由酶RNA聚合酶进行。

RNA聚合酶将与DNA链互补的碱基配对,以合成一个新的mRNA链。

在转录过程中,有三个主要的步骤:起始、延伸和终止。

在起始阶段,RNA聚合酶与DNA链中的启动子序列结合。

然后,在延伸阶段,RNA聚合酶沿着DNA链移动,以合成一个互补的mRNA链。

最后,在终止阶段,RNA聚合酶在到达终止子序列时停止转录,释放出mRNA链。

接下来,翻译是指mRNA链被解读并合成蛋白质的过程。

这个过程发生在细胞质中,由核糖体进行。

核糖体由rRNA和蛋白质组成,它将mRNA链移入其结构中,并合成蛋白质。

翻译过程由三个主要的步骤组成:起始、延伸和终止。

在起始阶段,核糖体识别mRNA链上的起始密码子(通常为AUG),并将tRNA(载有氨基酸的转运RNA)带到该位置。

tRNA携带与mRNA上密码子互补的氨基酸。

在延伸阶段,核糖体移动到下一个密码子,此时另一个tRNA带有相应的氨基酸进入。

tRNA和mRNA之间的氨基酸的连接释放出一种酶,这个酶被称为肽链转移酶。

肽链转移酶将氨基酸从tRNA转移到正在合成的蛋白质的末端。

在终止阶段,核糖体识别到终止密码子(UAA、UAG或UGA),这时候没有tRNA可以与该密码子互补配对。

这表明蛋白质的合成已经完成,核糖体解离并释放出合成的蛋白质。

最后,在完成翻译后,合成的蛋白质可能需要经过一系列的后续修饰,如修饰、折叠和定位。

这些修饰会改变蛋白质的结构和功能,从而使其能够正确地参与生物过程。

总之,蛋白质翻译是细胞中合成蛋白质的过程,它是通过将DNA转录为mRNA,并由核糖体解读并合成蛋白质来完成的。

蛋白质翻译的过程与调控

蛋白质翻译的过程与调控

蛋白质翻译的过程与调控蛋白质翻译是生物体内重要的生物化学过程之一,它在维持细胞功能和机体生命活动中起着重要的作用。

蛋白质翻译的过程涉及到多种生物分子的相互作用和调控,使得细胞能够根据需要合成适量的特定蛋白质。

在这篇文章中,我们将探讨蛋白质翻译的过程以及它的调控机制。

一、蛋白质翻译的过程蛋白质翻译是将基因信息转化为蛋白质的过程,它主要包括三个阶段:初始化、延伸和终止。

1. 初始化初始化是蛋白质翻译的第一个阶段,它涉及到启动子、核糖体和氨基酸tRNA的相互作用。

在这一阶段,启动子序列位于mRNA的开头部分与核糖体结合,通过识别mRNA上的起始密码子,选择适当的氨基酸tRNA进入翻译复合体。

2. 延伸延伸是蛋白质翻译的第二个阶段,它涉及到肽链的不断延伸。

在这一阶段,核糖体将位于mRNA上的三联密码子与适当的氨基酸tRNA 配对,通过肽键的形成将氨基酸连接成多肽链。

这一过程不断重复,直到遇到终止密码子终止翻译。

3. 终止终止是蛋白质翻译的最后一个阶段,它涉及到终止密码子与释放因子的结合,使翻译复合体解离。

当核糖体遇到终止密码子时,特定的释放因子(RF)结合到终止密码子上,导致蛋白质链从tRNA上释放出来,翻译过程结束。

二、蛋白质翻译的调控蛋白质翻译的调控是指细胞在不同生理和环境条件下对蛋白质合成速率和特定蛋白质合成的调节。

调控机制可以通过多个层面来实现,从转录水平的调控到翻译水平的调控。

1. 转录水平的调控转录水平的调控是指通过调控mRNA的合成和降解来调控蛋白质翻译的过程。

这可以通过调节转录因子的活性、调控RNA聚合酶的结合和启动子的可及性来实现。

例如,某些转录因子的结合可以促进启动子的转录,从而增加mRNA的合成量。

此外,miRNA和siRNA等小RNA分子也可以通过与mRNA结合,抑制其在翻译过程中的参与。

2. 翻译水平的调控翻译水平的调控是指通过调控翻译复合体的组装和运动来调控蛋白质翻译的过程。

蛋白质的翻译和翻译后修饰

蛋白质的翻译和翻译后修饰

蛋白质的翻译和翻译后修饰蛋白质是细胞中最基本的生物大分子,参与了生物体内几乎所有的生命活动。

蛋白质的合成涉及到翻译过程和翻译后修饰两个主要步骤。

一、蛋白质的翻译蛋白质的翻译是指将mRNA上的遗传信息转化为氨基酸序列的过程。

这一过程主要发生在细胞质中的核糖体上。

1. 启动子与小核仁RNA(rRNA)的结合:翻译开始前,mRNA的5'端结合到核糖体小亚基上的小核仁RNA,形成启动复合体。

这一步骤确保正确的起始点和适当的翻译框架。

2. 外显子剪接和核糖体扫描:mRNA经过剪接后,转录内含子被去除,形成成熟的mRNA转录本。

核糖体扫描该mRNA,寻找起始密码子(AUG),确定翻译开始位置。

3. 起始复合物形成:核糖体识别起始密码子并与亚单位Met-tRNAiMet结合,形成起始复合物。

这一复合物包含大、小核糖体亚基以及tRNAiMet。

4. 转移rna(tRNA)结合:核糖体在mRNA上滑动,直到识别到一个新的密码子。

合适的tRNA通过抗密码子与mRNA上的密码子配对,保证正确的氨基酸被加入到蛋白质链上。

5. 肽键形成和elongation:肽键的形成是翻译的关键步骤,它由蛋白合成酶催化,将新到达的氨基酸与蛋白质链上的上一氨基酸连接起来。

步骤重复进行,直到到达终止密码子。

6. 翻译终止:终止密码子标志着蛋白质链的结束。

在终止密码子到达时,核糖体与复合物解离,蛋白质链被释放,并经过后续的修饰和折叠。

二、蛋白质的翻译后修饰蛋白质翻译后经历一系列修饰过程,使其成为活性蛋白质并能够履行其功能。

1. 氨基酸修饰:氨基酸修饰包括磷酸化、甲基化和乙酰化等。

这些修饰可以改变蛋白质的稳定性、活性以及与其他分子的相互作用。

2. 糖基化修饰:糖基化修饰是将糖基添加到蛋白质上,形成糖蛋白。

糖蛋白在细胞识别、细胞黏附和信号传导等过程中起着重要作用。

3. 蛋白质折叠:翻译后的蛋白质链通常处于未折叠的状态,需要经过蛋白质折叠过程才能形成稳定的三维结构。

蛋白质合成与翻译

蛋白质合成与翻译

蛋白质合成与翻译蛋白质是生物体内多种重要分子的基础,它们在细胞结构和功能上起着关键作用。

在细胞内,蛋白质的合成和翻译过程是非常重要的,它们决定了蛋白质的结构和功能。

本文将深入探讨蛋白质的合成和翻译过程,并介绍相关的细胞器和分子机制。

一、蛋白质合成的基本过程蛋白质的合成包括两个主要阶段:转录和翻译。

在转录过程中,DNA信息被转录成RNA,然后在翻译过程中,RNA被翻译成氨基酸序列,最终形成蛋白质。

1. 转录:转录是指通过RNA聚合酶将DNA信息转录成RNA的过程。

在细胞核内,RNA聚合酶会结合到DNA上,按照DNA模板合成一条互补的RNA链,这条RNA链称为mRNA(信使RNA)。

mRNA 是蛋白质合成的模板,它携带着从DNA中复制下来的基因信息,包括蛋白质的氨基酸序列。

2. 翻译:翻译是通过核糖体将mRNA转化为蛋白质的过程。

在翻译开始之前,mRNA先与核糖体结合,随后tRNA(转运RNA)带着特定的氨基酸进入核糖体,通过互补配对原则将氨基酸逐渐加入正在合成的蛋白质链中。

当mRNA上的信息被完全翻译后,生成的蛋白质链被释放出来。

二、蛋白质的合成机制蛋白质合成过程涉及到许多细胞器和分子机制,它们密切配合,确保蛋白质的正确合成。

1. 核糖体:核糖体是蛋白质翻译的主要场所。

核糖体由rRNA(核糖体RNA)和蛋白质组成,它们形成一个复杂的结构,在这个结构中,rRNA发挥着对mRNA和tRNA的识别和定位的作用,使得氨基酸按照正确的顺序加入正在合成的蛋白质链中。

2. tRNA:tRNA是转运RNA的简称,它是连接氨基酸和mRNA的桥梁。

每种tRNA携带着一种特定的氨基酸,并且具有反向的互补配对能力。

在翻译过程中,tRNA根据mRNA的密码子选择性地结合到核糖体上,将正确的氨基酸加入即将形成的蛋白质链中。

3. 蛋白质折叠:蛋白质在合成过程中通常会经历折叠的过程,这是为了使蛋白质链在三维空间中形成特定的结构并具有功能。

蛋白质的翻译和修饰

蛋白质的翻译和修饰

蛋白质的翻译和修饰蛋白质是生物体中重要的分子,在维持细胞结构和功能方面起着关键的作用。

蛋白质的翻译和修饰是指蛋白质从基因信息中转录出的mRNA经过翻译过程后,进一步修饰成最终的功能蛋白质。

这个过程包括翻译过程中的翻译后修饰和在翻译结束后的蛋白质修饰。

下面将介绍蛋白质翻译和修饰的细节。

1. 蛋白质的翻译蛋白质的翻译是将mRNA上的核苷酸序列翻译成氨基酸序列的过程。

这个过程是通过核糖体完成的,核糖体由多个核糖核蛋白组成。

在翻译开始之前,mRNA上的起始密码子(通常为AUG)被辨认并与特定的tRNA结合,这个tRNA上携带着与起始密码子对应的氨基酸甲硫氨酸。

接着,核糖体逐渐移动,将mRNA上的下一个密码子与相应的tRNA结合,并用脱氨酰tRNA的方式将氨基酸串联起来,最终形成蛋白质的链。

2. 翻译后修饰翻译后修饰是指蛋白质在翻译结束后,通过一系列的化学反应和修饰酶的作用,对蛋白质进行化学改变和修饰。

这些修饰包括磷酸化、甲基化、乙酰化、糖基化等。

这些修饰的目的是为了赋予蛋白质更多的功能和活性,同时还可以调控蛋白质的稳定性、定位和相互作用。

3. 蛋白质修饰方式蛋白质修饰有多种方式,下面介绍一些常见的修饰方式:3.1 磷酸化磷酸化是通过酶催化将磷酸基团连接到蛋白质上的氨基酸残基上。

这个修饰方式可以调控蛋白质的活性、稳定性和相互作用。

磷酸化的氨基酸残基包括丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸。

3.2 甲基化甲基化是指通过甲基转移酶将甲基基团连接到蛋白质上的氨基酸残基上。

这个修饰方式可以改变蛋白质的电荷、形状和相互作用,从而影响蛋白质的功能。

3.3 乙酰化乙酰化是指通过酰基转移酶将乙酰基团连接到蛋白质上的赖氨酸残基上。

这个修饰方式可以改变蛋白质的电荷和相互作用,从而调控蛋白质的稳定性和功能。

3.4 糖基化糖基化是指通过糖转移酶将糖基团连接到蛋白质上的羟基或氨基残基上。

这个修饰方式可以改变蛋白质的电荷、稳定性和相互作用。

糖基化的蛋白质通常被称为糖蛋白。

DNA到蛋白质的转录与翻译蛋白质是如何从DNA模板转录成RNA再翻译成蛋白质的

DNA到蛋白质的转录与翻译蛋白质是如何从DNA模板转录成RNA再翻译成蛋白质的

DNA到蛋白质的转录与翻译蛋白质是如何从DNA模板转录成RNA再翻译成蛋白质的DNA到蛋白质的转录与翻译:蛋白质是如何从DNA模板转录成RNA再翻译成蛋白质的DNA和蛋白质是生物体中两种重要的生物分子,DNA负责存储和传递遗传信息,而蛋白质则是生物体中多种生命活动的基础。

蛋白质的合成是通过DNA模板上的基因信息进行转录和翻译完成的。

下面将详细介绍DNA到蛋白质的转录与翻译过程。

一、DNA转录成RNA转录是指在细胞的细胞核中,DNA的基因序列被复制成一条相应的RNA分子的过程。

此过程分为以下几个阶段:启动、延伸和终止。

启动:转录的起点是由转录起始因子识别并结合在DNA的特定区域,被称为启动子。

这些启动子可以被DNA结合的酶RNA聚合酶识别并结合,聚合酶会解开DNA的双螺旋结构,为RNA合成提供模板。

延伸:RNA聚合酶在DNA上移动,并将核苷酸与DNA进行互补配对。

当RNA聚合酶发现ADP、CTP、GTP和UTP四种核苷酸时,它会选择相应的核苷酸与DNA模板碱基配对。

如DNA上有一个腺嘌呤(A),RNA就会与其互补配对一个尿嘧啶(U)。

整个过程类似于DNA复制,只是在RNA合成中,每个新合成的核苷酸链只有一条。

终止:转录终止信号出现在基因的末端,告诉RNA聚合酶停止转录。

在这一阶段,RNA分子与模板DNA分子分离,并完成了转录过程。

此时所生成的RNA被称为前体mRNA。

二、RNA翻译成蛋白质翻译是指通过RNA分子上的信息编码,将其转化为蛋白质的过程。

这是一个复杂的过程,涉及到mRNA、tRNA和核糖体等多种生物分子的参与。

1. mRNA的译码在核糖体的作用下,mRNA的序列被一个个三个碱基所组成的密码子识别和解读。

每个密码子对应着某一种特定的氨基酸。

核糖体上的tRNA根据抗密码子与mRNA的密码子进行互补配对,将具体的氨基酸带到核糖体上的相应位置。

2. tRNA的作用tRNA分子在翻译过程中发挥着重要的作用,它能够将mRNA上的密码子与相应的氨基酸进行配对。

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翻译
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2020/3/15
2
1. AA的活化—tRNA与相应的氨基酸的结 合
2. 起始—mRNA与核糖体的结合 3. 延长—肽链的合成 4. 终止—肽链脱离核糖体 5. 合成后的修饰与加工
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3
转译过程
①起始,即带有甲硫氨酸的tRNA,即甲硫氨酰tRNA(在原核生物是N-甲酰甲硫氨酰-tRNA)和核糖体 的小亚基结合,以其反密码子与mRNA上的AUG连接 起来
反转录:即遗传信息由 RNA转录给 DNA,称为反转 录或逆转录,需要反转录酶。
DNA转译: 在实验室中还可以使DNA直接转译成蛋 白质。这一过程在正常细胞中大概是不存在的,但却 是一个可能的过程。
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各种tRNA只能和它们能携带的 氨基酸结合成氨酰tRNA,与之 结合的氨基酸种类则决定于它的 反密码子。
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起始:带有甲硫氨酸 的tRNA,即甲硫氨酰tRNA(在原核生物是N甲酰甲硫氨酰--tRNA) 和核糖体的小亚基结 合,以其反密码子与 mRNA上的AUG连接 起来
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氨酰基-tRNA与mRNA 的结合
氨酰基-tRNA上的反 密码子与mRNA的密 码子根据碱基配对原 则相互识别。
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肽链的延长
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肽 链 合 成 的 终 止 和 释 放
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4.中心法则
RNA复制:一些RNA病毒以及RNA噬菌体等在侵入 细胞后,可以产生RNA复制酶,然后以自己为模板, 复制出互补的RNA,再由这些RNA复制出和原来一样 的RNA。
②延长,带有各种氨基酸的tRNA随着核糖体的移动, 按照mRNA上的密码子而陆续进入核糖体。各氨基酸 通过肽基转移酶的作用,而连接起来成为多肽
③终止,所形成的多肽脱离核糖体构成蛋白质。
2020/3/15
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tRNA与氨基酸的结合
氨基酸在酶的作用下,由ATP供 能,而和特定的tRNA的3'端(有 CCA的一端)的腺嘌呤(A)共价相 连而成氨酰基-tRNA。
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