[理學]第12章翻譯(已修改)
2024-12-20 00:59 本頁面
【正文】 蛋白質的生物合成 （翻譯 ） Protein Biosynthesis， Translation ? 蛋白質的生物合成 ，即 翻譯 ，就是將核酸中由 4 種 核苷酸序列 編碼的遺傳信息，通過 遺傳密碼 破譯的方式解讀為蛋白質一級結構中 20種 氨基酸的排列順序 。 蛋白質合成體系 Protein Biosynthesis System 第 一 節(jié) ? 20種氨基酸 (AA)作為原料 ? 酶及眾多蛋白因子，如 IF、 eIF ? ATP、 GTP、無機離子 參與蛋白質生物合成的物質包括 ? 三種 RNA –mRNA（ messenger RNA, 信使 RNA） –rRNA（ ribosomal RNA, 核蛋白體 RNA） –tRNA（ transfer RNA, 轉移 RNA） 一、翻譯模板 mRNA及遺傳密碼 ? mRNA是遺傳信息的攜帶者 ? 遺傳學將編碼一個多肽的遺傳單位稱為 順反子 (cistron)。 ? 原核細胞中數(shù)個結構基因常串聯(lián)為一個轉錄單位 ， 轉錄生成的 mRNA可編碼幾種功能相關的蛋白質 ， 為 多順反子 (polycistron) 。 ? 真核 mRNA只編碼一種蛋白質 ， 為 單順反子(single cistron) 。 原核生物的多順反子 真核生物的單順反子 非編碼序列 核蛋白體結合位點 起始密碼子 終止密碼子 編碼序列 PPP 5? 3? 蛋白質 PPP mG 5? 3? 蛋白質 ? mRNA上存在遺傳密碼 mRNA分子上從 5?至 3?方向 ， 由 AUG開始 ， 每 3個核苷酸為一組 ， 決定肽鏈上某一個氨基酸或蛋白質合成的起始 、 終止信號 ， 稱為 三聯(lián)體密碼 (triplet coden)。 起始密碼 (initiation coden): AUG 終止密碼 (termination coden): UAA， UAG， UGA 遺傳密碼表 從 mRNA 5?端起始密碼子 AUG到 3?端終止密碼子之間的核苷酸序列 ， 各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質多肽鏈 ， 稱為 開放閱讀框架 (open reading frame, ORF)。 （ DNA） mRNA 5’ AUG UCC ACC GUA UAA 3’ 蛋白質 Ser Thr Val ORF 1. 連續(xù)性 (maless) ?遺傳密碼的特點 編碼蛋白質氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。 ?基因損傷引起 mRNA閱讀框架內的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導致框移突變 (frameshift mutation)。 2. 簡并性 (degeneracy) 遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個密碼子外，其余氨基酸有 4個或多至 6個三聯(lián)體為其編碼。 2. 簡并性 (degeneracy) 遺傳密碼表 3. 通用性 (universal) ? 蛋白質生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。 ? 已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的葉綠體。 ? 密碼的通用性進一步證明各種生物進化自同一祖先。 4. 擺動性 (wobble) 轉運氨基酸的 tRNA的反密碼需要通過堿基互補與 mRNA上的遺傳密碼反向配對結合 ， 但反密碼與密碼間不嚴格遵守常見的堿基配對規(guī)律 ， 稱為擺動配對 。 U 擺動配對 密碼子、反密碼子配對的擺動現(xiàn)象 tRNA反密碼子 第 1位堿基 I U G A C mRNA密碼子 第 3位堿基 U, C, A A, G U, C U G 5. 方向性 密碼子按照 5’ 3’ 的方向排列；mRNA翻譯方向也是 5’3’。 二、核蛋白體是多肽鏈合成的裝置 原核生物 真核生物 核蛋白體 小亞基 大亞基 核蛋白體 小亞基 大亞基 S 70S 30S 50S 80S 40S 60S rRNA 16SrRNA 5SrRNA
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