【正文】 The mRNA bearing the code for the polypeptide binds to the small ribosomal subunit and to the initiating aminoacyltRNA.Elongation. Peptide bonds are formed in this stage.Termination and Release. Completion of the polypeptide chain is signaled by a termination codon in the mRNA.Folding and Post translational Processing.肽鏈延伸分為三步① Binding of an ining aminoacyltRNA.② Peptide bond formation.③ Translocation.起始因子Initiation factor（IF）延伸因子Elongation factor（EF）終止因子。在大腸桿菌中合成一個100個氨基酸的多肽只需5分鐘。八、蛋白質(zhì)的生物合成核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，mRNA是蛋白質(zhì)合成的模板，tRNA是模板與氨基酸之間的接合體。末端向339。體外反應體系中，核糖體的解離或結合取決于Mg2+離子濃度。大亞基負責氨基酸及tRNA攜帶的功能，如肽鍵的形成、AA tRNA、肽基 tRNA的結合等。大腸桿菌核糖體小亞基由21種蛋白質(zhì)組成，分別用S1……S21表示，大亞基由33種蛋白質(zhì)組成，分別用L1……L33表示。核糖體和它的輔助因子為蛋白質(zhì)合成提供了必要條件。不同的tRNA有不同堿基組成和空間結構，容易被tRNA合成酶所識別，困難的是這些酶如何識別結構上非常相似的氨基酸。五．AA tRNA合成酶 是一類催化氨基酸與tRNA結合的特異性酶，其反應式如下：它實際上包括兩步反應：第一步是氨基酸活化生成酶氨基酰腺苷酸復合物。原核生物起始tRNA攜帶甲酰甲硫氨酸（fMet），真核生物起始tRNA攜帶甲硫氨酸（Met）。tRNA的L形高級結構反映了其生物學功能，因為它上所運載的氨基酸必須靠近位于核糖體大亞基上的多肽合成位點，而它的反密碼子必須與小亞基上的mRNA相配對，所以兩個不同的功能基團最大限度分離。這對于維持反密碼子環(huán)的穩(wěn)定性及密碼子、反密碼子之間的配對是很重要的。不同的tRNA分子可有7495個核苷酸不等，tRNA分子長度的不同主要是由其中的兩條手臂引起的。TφC臂是根據(jù)3個核苷酸命名的，其中φ表示擬尿嘧啶，是tRNA分子所擁有的不常見核苷酸。所有的tRNA都能夠與核糖體的P位點和A位點結合，此時，tRNA分子三葉草型頂端突起部位通過密碼子：反密碼子的配對與mRNA相結合，而其3’末端恰好將所轉運的氨基酸送到正在延伸的多肽上。③ 如果數(shù)個密碼子同時編碼一個氨基酸，凡是第一、二位堿基不相同的密碼子都對應于各自的tRNA。Wobble hypothesis① 任意一個密碼子的前兩位堿基都與tRNA anticodon中的相應堿基形成WatsonCrick堿基配對。 4種核苷酸組成61個編碼氨基酸的密碼子和3個終止密碼子，它們不能與tRNA的反密碼子配對，但能被終止因子或釋放因子識別，終止肽鏈的合成?，F(xiàn)將氨基酸活化后的產(chǎn)物稱為氨基酰tRNA（aminoacyltRNA），并把催化該過程的酶稱為氨基酰合成酶（aminoacyltRNA Synthetase）。Nirenberg等及Ochoa等又用各種隨機的多聚物作模板合成多肽。如以多聚（UUC）為模板，可能有3種起讀方式：5’…UUC UUC UUC UUC UUC…3’或 5’…UCU UCU UCU UCU UCU…3’或 539。以多聚二核苷酸作模板可合成由2個氨基酸組成的多肽， 539。 在含有tRNA、核糖體、AAtRNA合成酶及其它蛋白質(zhì)因子的細胞抽提物中加入mRNA或人工合成的均聚物作為模板以及ATP、GTP、氨基酸等成分時又能合成新的肽鏈，新生肽鏈的氨基酸順序由外加的模板來決定。（2）Francis Crick等人第一次證實只有用三聯(lián)子密碼的形式才能把包含在由AUGC四個字母組成遺傳信息（核酸）準確無誤地翻譯成由20種不同氨基酸組成的蛋白質(zhì)序列，實現(xiàn)遺傳信息的表達。5060年代破譯遺傳密碼方面的三項重要成果：（1）Paul Zameik等人證實細胞中蛋白質(zhì)合成的場所。翻譯時從起始密碼子AUG開始，沿mRNA5’→3’的方向連續(xù)閱讀直到終止密碼子，生成一條具有特定序列的多肽鏈。翻譯是指以新生的mRNA為模板，把核苷酸三聯(lián)子遺傳密碼翻譯成氨基酸序列、合成蛋白質(zhì)多肽鏈的過程，是基因表達的最終目的。編碼鏈（coding strand）又稱sense strand，是指與mRNA序列相同的那條鏈。Eucaryotic cells果蠅帶有25倍于E. Coli 的DNA,人類帶有600倍于E. Coli 的DNA. Eucaryotic DNA 中基因密度明顯低于原核和病毒。這些蛋白分子量較低，約占非組蛋白的20%，染色質(zhì)的8%。 (3)幾類常見的非組蛋白（high mobility group protein）。 ⑵非組蛋白的一般特性染色體上除了存在大約與DNA等量的組蛋白以外，還存在大量的非組蛋白。堿性氨基酸集中分布在N端的半條鏈上。H3的保守性也很大，鯉魚與小牛胸腺的H3只差一個氨基酸，小牛胸腺與豌豆H3只差4個氨基酸。這些組蛋白都含有大量的賴氨酸和精氨酸，其中HH4富含精氨酸，H1富含賴氨酸；H2A、H2B介于兩者之間。3．染色體中的蛋白質(zhì)染色體上的蛋白質(zhì)包括組蛋白和非組蛋白。染色體末端的線性重復序列不能被DNA polymarase 所準確復制，它們一般在DNA復制完成以后由telomarase合成后加到染色體末端。在高等真核細胞中，centromere都是由長約5－10 bp、方向相同的高度重復序列所組成。 ％是重復數(shù)千次、長約數(shù)百bp的中等重復序列。在卵細胞形成過程中這些基因可進行幾千次不同比例的復制，產(chǎn)生2106個拷貝，使rDNA占卵細胞DNA的75%，從而使該細胞能積累1012個核糖體。單拷貝基因通過基因擴增仍可合成大量的蛋白質(zhì)，如一個蠶絲心蛋白基因可作為模板合成104個絲心蛋白mRNA，每個mRNA可存活4d，共合成105個絲心蛋白，這樣，在幾天之內(nèi)，一個單拷貝絲心蛋白基因就可以合成109個絲心蛋白分子 。在核小體中DNA盤繞組蛋白八聚體核心，從而使分子收縮成1/7，200bpDNA的長度約為68nm，卻被壓縮在10nm的核小體中。染色質(zhì)的電子顯微鏡圖顯示出由核小體組成的念珠狀結構，可以看到由一條細絲連接著的一連串直徑為10nm的球狀體。 如果設想將人體細胞中的DNA分子繞地球一周，那么，每個堿基大約只占1－5厘米，而一個2－3kb的基因只相當于地球上一條數(shù)十米長，數(shù)厘米寬的線段！Genotype (基因型)： The genetic constitution of a given organism (指某個特定生物體細胞內(nèi)的全部遺傳物質(zhì))。他們發(fā)現(xiàn)被感染的細菌中帶有70%的噬菌體DNA，但只帶有20%的噬菌體蛋白質(zhì)。美國冷泉港卡內(nèi)基遺傳學實驗室科學家Hershey和他的學生Chase在1952年從事噬菌體侵染細菌的實驗。再用活的粗糙型細菌（R型）來侵染小鼠，也不能使之發(fā)病，因為粗糙型細菌天然無致病力。細菌的毒性（致病力）是由細胞表面莢膜中的多糖所決定的。組成DNA分子的堿基雖然只有4種，它們的配對方式也只有A與T，C與G兩種，但是，由于堿基可以任何順序排列，構成了DNA分子的多樣性。DNA分子中的脫氧核糖和姿嶠惶媼櫻旁諭獠啵鉤苫竟羌?，碱基排列哉樥E唷?br兩條鏈上的堿基通過氫鍵相結合，形成堿基對，它的組成有一定的規(guī)律。對DNA分子的物理化學研究導致了現(xiàn)代生物學翻天覆地的革命，這更是Avery所沒有想到。義第二講 染色體與DNA一、 DNA的組成與結構 Avery在1944年的研究報告中寫道：當溶液中酒精的體積達到9/10時，有纖維狀物質(zhì)析出。 結構分子生物學 生物大分子的結構功能研究（又稱結構分子生物學） 一個生物大分子，無論是核酸、蛋白質(zhì)或多糖，在發(fā)揮生物學功能時，必須具備兩個前提:首先，它擁有特定的空間結構（三維結構）；其次，在它發(fā)揮生物學功能的過程中必定存在著結構和構象的變化。當基因轉錄成premRNA后，除了在539?；虮磉_調(diào)控主要表現(xiàn)在信號傳導研究、轉錄因子研究及RNA剪輯3個方面?；虮磉_調(diào)控研究 因為蛋白質(zhì)分子參與并控制了細胞的一切代謝活動，而決定蛋白質(zhì)結構和合成時序的信息都由核酸（主要是脫氧核糖核酸）分子編碼，表現(xiàn)為特定的核苷酸序列，所以基因表達實質(zhì)上就是遺傳信息的轉錄和翻譯。DNA重組技術有著廣闊的應用前景NA重組技術可用于定向改造某些生物基因組結構，使它們所具備的特殊經(jīng)濟價值或功能得以成百 上千倍的地提高。不僅如此，一切生物體中的各類有機大分子都是由完全相同的單體，如蛋白質(zhì)分子中的20種氨基酸、DNA及RNA中的8種堿基所組合而成的，由此產(chǎn)生了分子生物學的3條基本原理：1． 構成生物體有機大分子的單體在不同生物中都是相同的；2． 生物體內(nèi)一切有機大分子的建成都遵循著各自特定的規(guī)則；3． 某一特定生物體所擁有的核酸及蛋白質(zhì)分子決定了它的屬性。 此外，Griffith（1928）及Avery（1944）等人關于致病力強的光滑型（S型）肺炎鏈球菌DNA導致致病力弱的粗糙型（R型）細菌發(fā)生遺傳轉化的實驗；Hershey和Chase（1952）關于DNA是遺傳物質(zhì)的實驗；Crick于1954年所提出的遺傳信息傳遞規(guī)律（即中心法則）:Meselson和Stahl（1958）關于DNA半保留復制的實驗以及Yanofsky和Brener（1961）年關于遺傳密碼三聯(lián)子的設想都為分子生物學的發(fā)展做出了重大貢獻。 1977年，Sanger和Gilbert（英）第一次進行了DNA序列分析。1962年，Watson（美）和Crick（英）因為在1953年提出DNA的反向平行雙螺旋模型而與Wilkins共獲Noble生理醫(yī)學獎，后者通過X射線衍射證實了WatsonCrick模型。而Kendrew和Perutz利用X射線衍射技術解析了肌紅蛋白（myoglobin）及血紅蛋白（hemoglobin）的三維結構，論證了這些蛋白質(zhì)在輸送分子氧過程中的特殊作用，成為研究生物大分子空間立體構型的先驅(qū)。從1847年Schleiden和Schwann提出細胞學說，證明動、植物都是由細胞組成的到今天，雖然不過短短一百多年時間，我們對生物大分子細胞的化學組成卻有了深刻的認識。當人們意識到同一生物不同世代之間的連續(xù)性是由生物體自身所攜帶的遺傳物質(zhì)所決定的，科學家為揭示這些遺傳密碼所進行的努力就成為人類征服自然的一部分，而以生物大分子為研究對像的分子生物學就迅速成為現(xiàn)代社會中最具活力的科學。在蛋白質(zhì)化學方面，繼Sumner在1936年證實酶是蛋白質(zhì)之后，Sanger利用紙電泳及層析技術于1953年首次闡明胰島素的一級結構，開創(chuàng)了蛋白質(zhì)序列分析的先河。同年，Kornberg實現(xiàn)了試管內(nèi)細菌細胞中DNA的復制。 1972年，Paul Berg（美）第一次進行了DNA重組。Mullis由于發(fā)明PCR儀而與加拿大學者Smith（第一個設計基因定點突變）共享Nobel化學獎。 三、分子生物學的主要研究內(nèi)容所有生物體中的有機大分子都是以碳原子為核心，并以共價鍵的形式與氫、氧、氮及磷以不同方式構成的。DNA重組技術是核酸化學、蛋白質(zhì)化學、酶工程及微生物學、遺傳學、細胞學長期深入研究的結晶，而限制性內(nèi)切酶DNA連接酶及其他工具酶的發(fā)現(xiàn)與應用則是這一技術得以建立的關鍵。在這里，無論是對啟動子的研究（包括調(diào)控元件或稱順式作用元件），還是對轉錄因子的克隆及分析，都離不開重組DNA技術的應用。真核生物有細胞核結構，轉錄和翻譯過程在時間和空間上都被分隔開，且在轉錄和翻譯后都有復雜的信息加工過程，其基因表達的調(diào)控可以發(fā)生在各種不同的水平上。 真核基因在結構上的不連續(xù)性是近10年來生物學上的重大發(fā)現(xiàn)之一。研究發(fā)現(xiàn)，有許多基因不是將它們的內(nèi)含子全部剪去，而是在不同的細胞或不同的發(fā)育階段有選擇地剪接其中部分內(nèi)含子，因此生成不同的mRNA及蛋白質(zhì)分子。最常見的研究三維結構及其運動規(guī)律的手段是X射線衍射的晶體學（又稱蛋白質(zhì)晶體學），其次是用二維核磁共振和多維核磁研究液相結構，也有人用電鏡三維重組、電子衍射、中子衍射和各種頻譜學方法研究生物高分子的空間結構。這一物質(zhì)具有很強的生物學活性，初步實驗證實，它很可能就是DNA（誰能想到?。NA不僅具有嚴格的化學組成，還具有特殊的高級結構，它主要以有規(guī)則的雙螺旋形式存在，其基本特點是： DNA分子是由兩條互相平行的脫氧核苷酸長鏈盤繞而成的。堿基之間的這種一一對應的關系叫堿基互補配對原則。 for example, by specifically recongnizing matching chemical features. This would be a presynthetic error control. 2，Or it could scrutinize the base pair after the new base has been added to the chain, and, in those cases in which a mistake has been made, remove the most recently added base. This would be a proofreading control. 三、DNA的生理意義及成分分析早在1928年英國科學家Griffith等人就發(fā)現(xiàn)肺炎鏈球菌使小鼠殘廢的原因是引起肺炎。Avery等人將光滑型致病菌（S型）燒煮殺滅活性以后再侵染小鼠，發(fā)現(xiàn)這些死細菌自然喪失了致病能力。他