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1、第一節(jié)第一節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系蛋白質(zhì)合成體系 遺傳密碼遺傳密碼 mRNA是蛋白質(zhì)合成過程中直接指令氨基酸是蛋白質(zhì)合成過程中直接指令氨基酸參入的參入的模板模板。 那么那么mRNA上的遺傳信息是如何傳遞給蛋白上的遺傳信息是如何傳遞給蛋白質(zhì)的？即質(zhì)的？即mRNA的的核苷酸序列核苷酸序列是如何對應(yīng)于蛋白是如何對應(yīng)于蛋白質(zhì)中的質(zhì)中的氨基酸序列氨基酸序列的？的？ 其對應(yīng)關(guān)系來自遺傳密碼其對應(yīng)關(guān)系來自遺傳密碼。 遺傳密碼遺傳密碼 遺傳密碼遺傳密碼 遺傳密碼遺傳密碼v 體外翻譯系統(tǒng)的建立；體外翻譯系統(tǒng)的建立；v 核酸人工合成；核酸人工合成；v 核糖體結(jié)合技術(shù)。核糖體結(jié)合技術(shù)。1.遺傳密碼的破譯Nirenberg
2、 & Khorana于于1968年獲諾貝爾獎。年獲諾貝爾獎。 遺傳密碼遺傳密碼1.遺傳密碼的破譯Marshall Nirenberg (1961)ButIn vitro Poly(U) poly(Phe) peptide Poly(C) poly(Pro) peptide Poly(A) poly(Lys) peptide Poly(G) poly(Gly) peptidepoly(UCUCUC) poly(Ser-Leu-Ser-Leu) UCU/CUC Ser/Leu ? 遺傳密碼遺傳密碼1.遺傳密碼的破譯M. Nirenberg & P. Leder (1964. Science 145
3、;1399)In vitrotRNAaaRibosomeNitrocellulose filter UCU(trinucleotide)Ser-C14, Leu, Lys, Arg,Ser, Leu-C14, Lys, Arg,Ser, Leu, Lys-C14, Arg, 遺傳密碼遺傳密碼 遺傳密碼字典列出了由四種堿基組合遺傳密碼字典列出了由四種堿基組合成的成的64種三聯(lián)體種三聯(lián)體，即，即64個密碼子個密碼子。2.遺傳密碼字典 其中密碼子的閱讀方向為其中密碼子的閱讀方向為 5 3 遺傳密碼遺傳密碼v 密碼的無標(biāo)點性、無重疊性 3.遺傳密碼的特點ATG CGG AAA TGG CCG AAT
4、GAT連續(xù)依次讀碼。連續(xù)依次讀碼。 遺傳密碼遺傳密碼3.遺傳密碼的特點v 密碼子的簡并性密碼子的簡并性一個氨基酸可以有幾個不同的密碼子。一個氨基酸可以有幾個不同的密碼子。同義密碼子同義密碼子：編碼同一個氨基酸的一組密碼子編碼同一個氨基酸的一組密碼子。v 密碼的無標(biāo)點性、無重疊性密碼的無標(biāo)點性、無重疊性 遺傳密碼遺傳密碼3.遺傳密碼的特點v 密碼子的簡并性密碼子的簡并性在生物物種的穩(wěn)定性上密碼子的簡并性在生物物種的穩(wěn)定性上具有重要的意義。具有重要的意義。v 密碼的無標(biāo)點性、無重疊性密碼的無標(biāo)點性、無重疊性 一個氨基酸可以有幾個不同的密碼子。一個氨基酸可以有幾個不同的密碼子。同義密碼子同義密碼子：
5、編碼同一個氨基酸的一組密碼子編碼同一個氨基酸的一組密碼子。 遺傳密碼遺傳密碼v 密碼子的基本通用性 密碼子的通用性是指生物細胞共同使用同一密碼子的通用性是指生物細胞共同使用同一套遺傳密碼字典。套遺傳密碼字典。 只有在一些只有在一些線粒體線粒體中使用的遺傳密碼與通用中使用的遺傳密碼與通用密碼有所區(qū)別。密碼有所區(qū)別。 3.遺傳密碼的特點v 密碼子的簡并性v 密碼的無標(biāo)點性、無重疊性密碼的無標(biāo)點性、無重疊性 遺傳密碼遺傳密碼AUGv 起始密碼子和終止密碼子UAA、UAG、UGA3.遺傳密碼的特點v 密碼子的通用性和例外v 密碼子的簡并性v 密碼的無標(biāo)點性、無重疊性密碼的無標(biāo)點性、無重疊性 遺傳密碼遺
6、傳密碼蛋白質(zhì)合成體系的組分歸納起來有蛋白質(zhì)合成體系的組分歸納起來有： mRNA tRNA 核糖體核糖體蛋白質(zhì)因蛋白質(zhì)因子子二二. . tRNAtRNA 核苷酸序列核苷酸序列核苷酸序列 氨基酸序列氨基酸序列氨基酸序列tRNAtRNA是多肽鏈和是多肽鏈和mRNAmRNA之間的之間的接合器接合器二二. . tRNAtRNA tRNA的功能的功能(1) 接受氨基酸接受氨基酸二二. . tRNAtRNA(2) 識別識別mRNA上的密碼子上的密碼子(3) 連結(jié)多肽鏈和核糖體連結(jié)多肽鏈和核糖體1 1 12 2 23 3 33 3 32 2 21 1 15 coden 33 anticoden 5(2) 識別
7、識別mRNA上的密碼子上的密碼子 tRNA的功能的功能二二. . tRNAtRNA 三三. . 核糖體核糖體 真核生物真核生物的核糖體一部分在的核糖體一部分在細胞質(zhì)細胞質(zhì)中，中，另一部分與另一部分與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)合，形成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。結(jié)合，形成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。此外在其線粒體和葉綠體中也有核糖體。此外在其線粒體和葉綠體中也有核糖體。1. 核糖體的存在部位原核生物原核生物的核糖體存在于的核糖體存在于細胞質(zhì)細胞質(zhì)中；中； 三三. . 核糖體核糖體2. 核糖體的組成核糖體核糖體rRNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)原核生原核生物物70S30S16S21種種50S23S、5S34種種真核生真核生物物80S40S18S30-32
8、種種60S28S、5S、5.8S36-50種種結(jié)合部位結(jié)合部位 三三. . 核糖體核糖體3. 核糖體的活性部位催化部位催化部位 三三. . 核糖體核糖體3. 核糖體的活性部位一條一條mRNAmRNA鏈上，既有鏈上，既有編碼區(qū)編碼區(qū)，又有，又有非編碼區(qū)非編碼區(qū)mRNAmRNA上能夠編上能夠編碼一條多肽鏈碼一條多肽鏈合成的區(qū)段合成的區(qū)段 四四. . mRNAmRNA1. 原核生物原核生物mRNA一條一條mRNA分子中包含分子中包含多個多個編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)leadertrailerspacerspacer300Nt 四四. . mRNAmRNA5非編碼區(qū)3非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)capcapcaptailtailtail2. 真核生物真核生物mRNA一條一條mRNA分子中只有分子中只有1個個編碼區(qū)編碼區(qū) 四四. . mRNAmRNA 五五. . 蛋白質(zhì)因子蛋白質(zhì)因子 在蛋白質(zhì)合成體系中，還有溶解在胞質(zhì)中的蛋在蛋白質(zhì)合成體系中，還有溶解在胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成的不同階段起作用，分別有：白質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成的不同階段起作用，分別有：起始因子起始因子延長因子延長因子終止因子終止因子IF1、IF2、IF3EF-Tu、EF-Ts、EF-GRF1、RF2、 RF3 原核生物原核生物真核生物真核生物eIFEF-1，EF-2RFP441
生物化學(xué)：第一節(jié) 蛋白質(zhì)合成體系
