《遺傳密碼》PPT課件

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1、第六節(jié)遺傳密碼與蛋白質(zhì)的翻譯一、遺傳密碼遺傳密碼(geneticcode)：是生物蛋白質(zhì)合成的密碼，是遺傳信息的單位，由A、U、C、G組成。遺傳密碼又是如何翻譯呢?首先是以DNA的一條鏈為模板合成與它互補(bǔ)的mRNA，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的規(guī)律，在這條mRNA鏈上，A變?yōu)閁，T變?yōu)锳，C變?yōu)镚，G變?yōu)镃。因此，這條mRNA上的遺傳密碼與非模板DNA鏈?zhǔn)且粯拥?，所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA上的遺傳密碼翻譯成多肽鏈中的氨基酸序列。（一）密碼子與氨基酸DNA分子堿基只有4種，而蛋白質(zhì)氨基酸有20種；∴堿基與氨基酸之間不可能一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。1．41

2、=4種：缺16種氨基酸；2．42=16種：比現(xiàn)存的20種氨基酸還缺4種；3．43=64種：由三個(gè)堿基一起組成的密碼子能夠形成64種組合，20種氨基酸多出44種。簡(jiǎn)并(degeneracy）：一個(gè)氨基酸由一個(gè)或一個(gè)以上的三聯(lián)體密碼所決定的現(xiàn)象。三聯(lián)體或密碼子：代表一個(gè)氨基酸的三個(gè)一組的核苷酸。（二）遺傳密碼字典每一個(gè)三聯(lián)體密碼所翻譯的氨基酸是什么呢?？從1961年開(kāi)始，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別利用64個(gè)已知三聯(lián)體密碼，找到了相對(duì)應(yīng)的氨基酸。1966~1967年，已全部完成了整套遺傳密碼的字典，如UGG為色氨基酸。遺傳密碼字典（三）遺傳密碼的基本特

3、征1．遺傳密碼為三聯(lián)體：三個(gè)堿基決定一種氨基酸；61個(gè)為有意密碼，起始密碼為GUG、AUG(甲硫氨酸)；3個(gè)為無(wú)意密碼，UAA、UAG、UGA為蛋白質(zhì)合成終止信號(hào)。2.遺傳密碼間不能重復(fù)利用:在一個(gè)mRNA上每個(gè)堿基只屬于一個(gè)密碼子；均以3個(gè)一組的形成氨基酸密碼。3.遺傳密碼間無(wú)逗號(hào)：AUGGUACUGUCA…….甲硫氨酸纈氨酸亮氨酸絲氨酸①密碼子與密碼子之間無(wú)逗號(hào)，按三個(gè)三個(gè)的順序一直閱讀下去，不漏不重復(fù)。②如果中間某個(gè)堿基增加或缺失后，閱讀就會(huì)按新的順序進(jìn)行下去，最終形成的多肽鏈就與原先的完全不一樣(稱為移碼突變)。AUGUACUGUCA甲

4、硫氨酸酪氨酸半胱氨酸①.簡(jiǎn)并現(xiàn)象：色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG)例外，僅一個(gè)三聯(lián)體密碼；其余氨基酸都有一種以上的密碼子。4．簡(jiǎn)并性：②.61個(gè)為有意密碼，起始密碼為GUG、AUG(甲硫氨酸)。3個(gè)為無(wú)意密碼，UAA、UAG、UGA為蛋白質(zhì)合成終止信號(hào)。③.簡(jiǎn)并現(xiàn)象的意義：（生物遺傳的穩(wěn)定性）同義的密碼子越多，生物遺傳的穩(wěn)定性也越大。如：UCU──→UCC或UCA或UCG，均為絲氨酸。5．遺傳密碼的有序性：決定同一個(gè)氨基酸或性質(zhì)相近的不同氨基酸的多個(gè)密碼子中，第1個(gè)和第2個(gè)堿基的重要性大于第3個(gè)堿基，往往只是最后一個(gè)堿基發(fā)生變化。例如：脯氨

5、酸（pro）：CCU、CCA、CCC、CCG。①在整個(gè)生物界中，從病毒到人類，遺傳密碼通用。構(gòu)成4個(gè)基本堿基符號(hào)→所有氨基酸→所有蛋白質(zhì)→生物種類、生物體性狀。②1980年以來(lái)發(fā)現(xiàn)：具有自我復(fù)制能力的線粒體tRNA(轉(zhuǎn)移核糖核酸)在閱讀個(gè)別密碼子時(shí)有不同的翻譯方式。如：酵母、鏈孢霉與哺乳動(dòng)物的線粒體。6．通用性：二、蛋白質(zhì)的合成遺傳信息貯存于DNA里，由DNA所含的堿基序列決定氨基酸序列的過(guò)程即蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，也就是基因的表達(dá)過(guò)程，實(shí)際上包括遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)步驟。蛋白質(zhì)的合成，也就是遺傳信息的翻譯過(guò)程。翻譯就是mRNA攜帶著轉(zhuǎn)錄的遺傳

6、密碼附著在核糖體(ribosome)上，把由tRNA運(yùn)來(lái)的各種氨基酸，按照mRNA的密碼順序，相互聯(lián)結(jié)起來(lái)成為多肽鏈，并進(jìn)一步折疊成為立體的蛋白質(zhì)分子的過(guò)程。(一)核糖體核糖體是合成蛋白質(zhì)的中心，是rRNA與核糖體蛋白結(jié)合起來(lái)的小顆粒。核糖體包含大小不同的兩個(gè)亞基，由鎂離子Mg++結(jié)合起來(lái)的三維結(jié)構(gòu)，一般呈不倒翁形(圖3－29)。原核生物與真核生物核糖體的區(qū)別：區(qū)別原核生物真核生物大亞基50S60S小亞基30S40SrRNA大亞基：5S、23S小亞基：16S大亞基：5S、5.8S、28S小亞基：18S多肽大亞基：31小亞基：21大亞基：49小亞

7、基：33(二)在核糖體上合成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的合成，分鏈的起始、延伸和終止三個(gè)階段介紹。1、多肽鏈的起始可溶性蛋白起始因子首先甲?；琢虬滨＃璽RNA與起始因子IF2結(jié)合形成第一個(gè)復(fù)合體。同時(shí)，核糖體小亞基與IF3和mRNA結(jié)合形成第二個(gè)復(fù)合體。二個(gè)復(fù)合體在起始因子IF1和一分子GDP的作用下，形成一個(gè)完整的30S起始復(fù)合體。fMet-tRNA識(shí)別起始密碼子AUG，進(jìn)入核糖體的P位，釋放出IF3。最后與50S大亞基結(jié)合，形成完整的70S核糖體，同時(shí)釋放出IF1和IF2，完成肽鏈的起始②多肽鏈的延伸在轉(zhuǎn)肽酶的催化下，在A位的氨基酰tRNA上的氨基酸殘

8、基與在P位上的氨基酸的碳末端間形成多肽鍵。核糖體向前移一個(gè)三聯(lián)體密碼，原來(lái)在A位的多肽－tRNA轉(zhuǎn)入P位，而原在P位的tRNA離開(kāi)核糖體。fMet-t