分子生物学许晓东4.ppt

4 生物信息的传递(下) ?蛋白质是生物信息通路上的终产物,一个活细胞在任何发育阶段都需要数千种不同的蛋白质。因此,活细胞内时刻进行着各种蛋白质的合成、修饰、运转和降解反应。?翻译是指将 mRNA 链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始,按每 3 个核苷酸代表一个氨基酸的原则,依次合成一条多肽链的过程。?细胞所用来进行合成代谢总能量的 90% 消耗在蛋白质合成过程中,而参与蛋白质合成的各种组分约占细胞干质量的 35% 。?真核细胞中: 70 种以上的核糖体蛋白质, 20 种以上的氨酰-tRNA 合成酶, 10 多种起始因子、延伸因子和终止因子,约 50 种 tRNA ,各种 rRNA 、 mRNA , 100 种以上翻译后加工酶参与蛋白质合成和加工。?翻译过程: –翻译的起始:核糖体与 mRNA 结合并与氨酰-tRNA 生成起始复合物。–肽链的延伸:核糖体沿 mRNA 5 ‘端向 3’端移动,开始了从N端向 C端的多肽合成。–肽链的终止与释放:核糖体从 mRNA 上解离。?在翻译过程中: –核糖体是蛋白质合成的场所。– mRNA 是蛋白质合成的模板。– tRNA 是模板与氨基酸之间的接合体。–在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生物大分子参与。 遗传密码——三联子 三联子密码及其破译?构想:以 3个核苷酸代表一个氨基酸,则可以有 4 3= 64 种密码, 可以满足编码 20 种氨基酸的需要(1954 年, ) 。?证明(1961 年, & ) : –在模板 mRNA 中插入或删除一个碱基,会改变该密码子以后全部氨基酸序列。–若同时对模板进行插入和删除试验,插入和删除的碱基数一样,后续密码子序列就不会变化,翻译得到的后续的蛋白质序列就保持不变。–如果同时删去 3个核苷酸,翻译产生少一个氨基酸的蛋白质, 序列不发生变化。确认三联子: 1 移码突变 2 烟草坏死病外壳蛋白亚基 400aa/1200b 破译密码: 1 以均聚物、随机共聚物和特定序列的共聚物为模板指导多肽的合成(1961 年 Nirenberg 建立了无细胞体系) UUUUUUUUUUUUUUUUUU -> PhePhePhePhePhePhe -> ProProProProProPro AAAAAAAAAAAAAAAAAA -> LysLysLysLysLysLys A/C 共聚核苷: A CAC ACC CAA ACA AAC AAA Pro Pro His Thr Gln Thr Asn Lys 多聚二核苷酸 poly UG: UGUGUGUGUGUGUGUGUG -> CysValCysValCysVal 多聚三核苷酸 poly UUC: UUCUUCUUCUUCUUCUUC -> PhePhePhePhePhePhe UCUUCUUCUUCUUCUUCU -> SerSerSerSerSerSer CUUCUUCUUCUUCUUCUU -> LueLueLueLueLueLue 2 核糖体结合技术(1964 年,Nirenberg) 人工合成三核苷酸 NNN 核糖体 AA-tRNA 硝酸纤维素膜过滤检测放射性