序列比較的生物學(xué)基礎(chǔ)-文庫吧資料
2025-01-05 16:05本頁面
【正文】 序列分析的困難 ? 二級結(jié)構(gòu)： alpha helix、 beta sheet。為了幫助解決這一棘手問題，生物學(xué)家們將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征分成了等級。這種折疊通過組成肽鏈的氨基酸內(nèi)部的化學(xué)鍵的轉(zhuǎn)動和氨基酸之間肽鍵的轉(zhuǎn)動而達(dá)成。 當(dāng)我們得到一個蛋白質(zhì)序列之后，從序列推導(dǎo)它的結(jié)構(gòu)和功能遇到的困難更大。目前，這個問題仍然是計算生物學(xué)最重要的問題之一。 就目前來說，從 DNA序列推導(dǎo)編碼的蛋白質(zhì)序列還沒有一個總體的、通用的、完全的解決辦法。例如，核糖體RNA(Ribosomal RNA, rRNA)，轉(zhuǎn)移RNA(transfer RNA, tRNA)以及一些核仁小分子 RNA(small nuclear ribonucleoproteins, SnRNA)等就屬于非編碼的 RNA。 雖然 RNA分子中編碼蛋白質(zhì)的區(qū)域相對非編碼區(qū)的比例遠(yuǎn)大于 DNA分子，然而 RNA分子中也還存在非編碼區(qū)，如編碼區(qū)的上游和下游，有時甚至比編碼區(qū)還大。當(dāng)然，在某些特殊情況下，難以分析 RNA而只能分析DNA本身。 編碼蛋白質(zhì)的 DNA并不是連續(xù)的，而是在其中分布有許多叫做“內(nèi)含子”的分隔區(qū)。然而在人類基因組中情況就不是那么簡單了，因為人類基因組中包含著遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于編碼區(qū)的非編碼區(qū)序列，隨機(jī)獲取的一個片段很可能并不編碼任何蛋白質(zhì)。 序列分析的困難 ? DNA非編碼區(qū)比編碼區(qū)多。 另外，上面也已提到，由于 蛋白質(zhì)序列測定的困難 ，目前大多數(shù)的蛋白質(zhì)序列其實都是由編碼它的 DNA推導(dǎo)出來的。當(dāng)前的序列分析手段實際能做的與希望做到的還相去甚遠(yuǎn)。 序列分析的困難 ? 技術(shù)欠缺 ? DNA非編碼區(qū)比編碼區(qū)多 ? 編碼區(qū)不連續(xù) :內(nèi)含子、外顯子 ? mRNA非編碼區(qū)、 tRNA、 SnRNA ? 從 DNA序列推導(dǎo)蛋白質(zhì)序列 ? 從蛋白質(zhì)序列推導(dǎo)結(jié)構(gòu)和功能 ? 二級結(jié)構(gòu) :alpha helix、 beta sheet ? 超級二級結(jié)構(gòu)、三級結(jié)構(gòu)、四級結(jié)構(gòu) ? 為什么結(jié)構(gòu)命名如此復(fù)雜？ ? 結(jié)構(gòu)決定功能、實驗方法欠缺 ? 蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)推導(dǎo)的基礎(chǔ) ? 目前不能從結(jié)構(gòu)推導(dǎo)功能 序列分析的困難 ? 技術(shù)欠缺 。將 mRNA轉(zhuǎn)為 DNA(cDNA)是一個簡單的實驗技術(shù)，因此 RNA分子的序列通常是以 cDNA序列測定的 ?？墒?，就目前來說，測定 DNA的核苷酸序列比測定 RNA序列和蛋白質(zhì)序列容易的多。 序列比較的生物學(xué)基礎(chǔ) ? 序列測定。 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(dá)的最終目的。 序列比較的生物學(xué)基礎(chǔ) ? 基因表達(dá)的一般概念 基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄（ transcription）和翻譯（ translation）兩個階段。 編碼鏈（ coding strand）又稱 sense strand，是指與mRNA序列相同的那條鏈。 序列比較的生物學(xué)基礎(chǔ) ?基因 一般概念 基因作為唯一能夠自主復(fù)制、永久存在的單位，其生理學(xué)功能以蛋白質(zhì)形式得到表達(dá)。而雙鏈 DNA的兩條鏈都可以轉(zhuǎn)錄 RNA，后者翻譯蛋白質(zhì)。由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為 簡并 （ degeneracy），對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為 同義密碼子（ synonymous codon）。不同種的生物密碼子偏好不同。其中三個為 終止密碼子 ，代表多肽序列的末端，一種氨基酸可以由 1~6個三聯(lián)密碼子編碼。 序列比較的生物學(xué)基礎(chǔ) ? 4種核苷酸組成 64個三聯(lián)密碼子。若以兩種核苷酸作為一個密碼（二聯(lián)子），能代表 42=16種氨
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