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1、第一节第一节 蛋白质合成体系蛋白质合成体系 遗传密码遗传密码 mRNA是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸是蛋白质合成过程中直接指令氨基酸参入的参入的模板模板。那么那么mRNA上的遗传信息是如何传递给蛋白上的遗传信息是如何传递给蛋白质的？即质的？即mRNA的的核苷酸序列核苷酸序列是如何对应于蛋白是如何对应于蛋白质中的质中的氨基酸序列氨基酸序列的？的？其对应关系来自遗传密码其对应关系来自遗传密码。遗传密码遗传密码 遗传密码遗传密码 遗传密码遗传密码v 体外翻译系统的建立；体外翻译系统的建立；v 核酸人工合成；核酸人工合成；v 核糖体结合技术。核糖体结合技术。1.遗传密码的破译Nirenberg&Kh
2、orana于于1968年获诺贝尔奖。年获诺贝尔奖。遗传密码遗传密码1.遗传密码的破译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?遗传密码遗传密码1.遗传密码的破译M.Nirenberg&P.Leder(1964.Science 145;1399)In vitrotRNAaaRibos
3、omeNitrocellulose filter UCU(trinucleotide)Ser-C14,Leu,Lys,Arg,Ser,Leu-C14,Lys,Arg,Ser,Leu,Lys-C14,Arg,遗传密码遗传密码 遗传密码字典列出了由四种碱基组合遗传密码字典列出了由四种碱基组合成的成的64种三联体种三联体，即，即64个密码子个密码子。2.遗传密码字典 其中密码子的阅读方向为其中密码子的阅读方向为 5 3 遗传密码遗传密码v 密码的无标点性、无重叠性 3.遗传密码的特点ATG CGG AAA TGG CCG AAT GAT连续依次读码。连续依次读码。遗传密码遗传密码3.遗传密码的特点v
4、 密码子的简并性密码子的简并性一个氨基酸可以有几个不同的密码子。一个氨基酸可以有几个不同的密码子。同义密码子同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子编码同一个氨基酸的一组密码子。v 密码的无标点性、无重叠性密码的无标点性、无重叠性 遗传密码遗传密码3.遗传密码的特点v 密码子的简并性密码子的简并性在生物物种的稳定性上密码子的简并性在生物物种的稳定性上具有重要的意义。具有重要的意义。v 密码的无标点性、无重叠性密码的无标点性、无重叠性 一个氨基酸可以有几个不同的密码子。一个氨基酸可以有几个不同的密码子。同义密码子同义密码子：编码同一个氨基酸的一组密码子编码同一个氨基酸的一组密码子。遗传密码遗传密
5、码v 密码子的基本通用性 密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一密码子的通用性是指生物细胞共同使用同一套遗传密码字典。套遗传密码字典。只有在一些只有在一些线粒体线粒体中使用的遗传密码与通用中使用的遗传密码与通用密码有所区别。密码有所区别。3.遗传密码的特点v 密码子的简并性v 密码的无标点性、无重叠性密码的无标点性、无重叠性 遗传密码遗传密码AUGv 起始密码子和终止密码子UAA、UAG、UGA3.遗传密码的特点v 密码子的通用性和例外v 密码子的简并性v 密码的无标点性、无重叠性密码的无标点性、无重叠性 遗传密码遗传密码蛋白质合成体系的组分归纳起来有蛋白质合成体系的组分归纳起来有：mRNA
6、tRNA 核糖体核糖体蛋白质因蛋白质因子子二二.tRNA.tRNA 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是多肽链和是多肽链和mRNAmRNA之间的之间的接合器接合器二二.tRNA.tRNA tRNA的功能的功能(1)接受氨基酸接受氨基酸二二.tRNA.tRNA(2)识别识别mRNA上的密码子上的密码子(3)连结多肽链和核糖体连结多肽链和核糖体1 1 12 2 23 3 33 3 32 2 21 1 15 coden 33 anticoden 5(2)识别识别mRNA上的密码子上的密码子 tRNA的功能的功能二二.tRNA.tRNA 三三.核糖体核糖体
7、真核生物真核生物的核糖体一部分在的核糖体一部分在细胞质细胞质中，中，另一部分与另一部分与内质网内质网结合，形成粗面内质网。结合，形成粗面内质网。此外在其线粒体和叶绿体中也有核糖体。此外在其线粒体和叶绿体中也有核糖体。1.核糖体的存在部位原核生物原核生物的核糖体存在于的核糖体存在于细胞质细胞质中；中；三三.核糖体核糖体2.核糖体的组成核糖体核糖体rRNA蛋白质蛋白质原核生原核生物物70S30S16S21种种50S23S、5S34种种真核生真核生物物80S40S18S30-32种种60S28S、5S、5.8S36-50种种结合部位结合部位 三三.核糖体核糖体3.核糖体的活性部位催化部位催化部位 三
8、三.核糖体核糖体3.核糖体的活性部位一条一条mRNA链上，既有链上，既有编码区编码区，又有，又有非编码区非编码区mRNA上能够上能够编码一条多肽编码一条多肽链合成的区段链合成的区段 四四.mRNA.mRNA1.原核生物原核生物mRNA一条一条mRNA分子中包含分子中包含多个多个编码区编码区编码区编码区编码区编码区编码区编码区编码区编码区编码区leadertrailerspacerspacer300Nt 四四.mRNA.mRNA5非编码区3非编码区编码区编码区编码区capcapcaptailtailtail2.真核生物真核生物mRNA一条一条mRNA分子中只有分子中只有1个个编码区编码区 四四.mRNA.mRNA 五五.蛋白质因子蛋白质因子 在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋在蛋白质合成体系中，还有溶解在胞质中的蛋白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：白质，在蛋白质合成的不同阶段起作用，分别有：起始因子起始因子延长因子延长因子终止因子终止因子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
