生物信息的传递(下)
分子生物学第四章生物信息的传递下
实验5: 多聚三核苷酸为模板时也可能只合 成2种多肽：
5’…GUA GUA GUA GUA GUA…3’ 或5’…UAG UAG UAG UAG UAG…3’ 或5’…AGU AGU AGU AGU AGU…3’
3）氨基酸的“活化”与核糖体结合技 术
如果把氨基酸与ATP和肝脏细胞质共 培养，氨基酸就会被固定在某些热稳定且 可溶性RNA分子上。现将氨基酸活化后的 产物称为氨基酰-tRNA，并把催化该过程 的酶称为氨基酰合成酶。
3）氨基酸的“活化”与核糖体结合技 术
以人工合成的三核苷酸如UUU、UCU、 UGU等为模板，在含核糖体、AA-tRNA的反应 液中保温后通过硝酸纤维素滤膜，只有游离的 AA-tRNA因相对分子质量小而通过滤膜，而核糖 体或与核糖体结合的AA-tRNA则留在滤膜上，这 样可把已结合与未结合的AA-tRNA分开。
受体臂（acceptor arm）由配对的杆状结构和 3’端末配对的3-4个碱基所组成（CCA），最 后一个碱基—OH可以被氨酰化。
TφC臂是根据3个核苷酸命名的，其φ表示拟 尿嘧啶，是tRNA分子不常见的核苷酸。
反密码子臂是根据位于套索中央的三联Fra bibliotek密 码子命名的。
D臂是根据它含有二氢尿嘧啶（dihydrouracil） 命名的。
由于第二种读码方式产生的密码子UAG是 终止密码，不编码任何氨基酸，因此，只产生 GUA（Val）或AGU（Ser）。
实验6: 以随机多聚物指导多肽合成。
分子生物学-总目录
基础分子生物学1、绪论2、染色体与DNA3、生物信息的传递（上）——从DNA到RNA4、生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质5、基因的表达与调控（上）——原核6、基因的表达与调控（下）——真核第2章染色体与DNA一、 DNA的组成与结构二、 DNA的生理意义三、 C-Value和Cot1/2 四、染色体结构五、染色体的组成六、原核与真核染色体DNA比较第三章 DNA复制DNA代谢 DNA复制哺乳动物DNA聚合酶 DNA连接酶单链结合蛋白(SSB) 解链酶拓扑异构酶Ⅰ拓扑异构酶Ⅱ引物酶引发前体蛋白1. DNA复制的起始2.DNA子链的延伸3.DNA链的终止复制的方式线状DNA末端复制的问题真核生物染色体端粒的复制第4章突变和修复第1节突变概述1、突变的定义2、突变的分类：染色体畸变、基因突变；多点突变、单点突变（碱基插入、缺失、替代）、碱基替代；同义突变、错义突变、无义突变；正向突变、回复突变第2节诱发突变和自发突变1、碱基类似物二、DNA分子上碱基的化学修饰三、嵌合剂的致突变作用四、转座成分的致突变作用五、增变基因六、紫外线和高能射线的致突变作用七、突变热点第3节 DNA的修复1、复制修复：1.尿嘧啶－糖基酶系统 2.错配修复系统2、损伤修复1.光修复：（直接修复）：胸腺嘧啶二聚体2.切除修复3.重组修复4.SOS response第5章重组和转座第1节重组的分类1、同源重组或普遍性重组2、位点特异性重组3、转座2、模板选择（copy choice）性重组第2节同源重组1、Holliday连接2、Rec BCD途径－同源重组的酶学机制：1.Overview 2.RecBCD: 3.Rec A 4.Ruv A-B-C3、基因转换(gene conversion)第3节位点特异性重组位点特异性重组最典型的列子是λ噬菌体对E.coli的整合。
1、att位点2、整合和切离的相关蛋白3、λ整合通常是通过单链交换而不是“一致性剪切”第4节转座1、原核转座子的类型：1、插入序列2、复合转座子3、Tn A家族2．转座机制：1、复制型转座 2、非复制型转座 3、保守转座3、转座中的一般过程1.非复制转座：转座子插入到DNA上新的位点，首先交错切开靶DNA，再将转座子连接到靶DNA的凸出单链上，最后填补空缺完成转座2.非复制转座的断裂和再连接过程3.复制型转座第5节真核生物的转座因子：Ac-Ds系统第6章转录和转录后加工第1节 RNA聚合酶up, and members cadres shoe vocational due diligence combined up, ensure successfully completed early determine of the target task, ensure successfully completed levels leadership general task, ensure successfully completed poverty storming annual target task, ensure social overall harmony stable. Three, compacting the main responsibilities and strengthen the "two" leadership of educational organizations do a good job "two" education without a strong organization and leadership. Party construction of party organizations at all levels should firmly establish the main consciousness, grasping party building as the first responsibility, strengthen leadership, demonstrable, scientific to ensure solid education effectively. First, the layers of responsibility. Party committees (leading party group) to study education as a major political task, primary responsibility for effective implementation, strengthen leadership, carefully guiding the Steering, do a good job overall, study and solve problems in a timely manner. Progress evaluation by the grass-roots party building this year, to study education as the primary evaluation organizations, poor organization, the problems are many, to criticize, to accountability. Main is responsible for comrade to consciously bear up first responsibility people duties, not only to tube good cadres, and with good team, also to tube good members, and with good team, both first examples, lead participate in learning education, and by Qian command, input enough of time and energy, strengthened Guide and checks role, on work programme personally validation, on important task personally deployment, on exists problem timely solution, throughout put responsibility carry in shoulder Shang, improper "shuaishouzhanggui". The County party Committee and municipal party Committee municipal workers, Various enterprises and institutions, Commission, party committees and departments in charge of industry practice, develop specific implementation plan, organizing special forces responsible for educational work to strengthen this unit to the system study and education in the region specific guidance. Organization departments, as the lead department, to strengthen the planning, organization, coordination and guidance, good design, decomposition, each key action to implement. Carry out study and education, to rely on strict doc real guide, pressure conveying layer upon layer, step by step, compaction of responsibility. In steering the Steering must prevent formalism, catch the way the thinking of prevention activities, study and education, preventing routine aside, prevent simple, doing as much as meeting notes to judge the educational results. To take reports, customized research, attending the meeting, random spot checks, briefings and other means, to focus the push Guide to grassroots, on the party branch, in-depth understanding of education and actual effect, sum up fresh experience to promote grass roots, to detect and correct the signs of problems. Public information一、RNA合成的基本特征：-RNA的前体:ATP，GTP，CTP，UTP-RNA合成的方向:5’→3’-RNA聚合酶能起始一条新链的合成，起始核苷酸一般是嘌呤核苷三磷酸（pppA或 pppG）-RNA聚合酶以单链为模板，一个NTP的3’-OH和另一个NTP的5’-P反应，去掉焦磷酸，形成磷酸酯键2、原核生物的RNA聚合酶1、RNA聚合酶的组成2、σ亚基三、真核生物的RNA聚合酶第二节启动子一、原核生物启动子：1、-10序列 2、-35序列 3、CAP位点 4、葡萄糖效应二、真核生物启动子和转录因子：真核生物启动子由转录因子而不是RNA聚合酶识别1.RNA聚合酶I启动子1) 核心启动子序列2) 上游启动子序列3) RNA聚合酶I需要两类转录因子参与作用2. RNA聚合酶III启动子1) 5SrRNA和tRNA基因为内在启动子，位于转录单位内部2) 核内小RNA(snRNA)基因的启动子位于转录起始位点上游(type 3)3) RNA聚合酶III的转录因子3.RNA聚合酶II的启动子1）核心启动子的成分：主要决定转录起始点的位置 2）上游启动子元件：控制转录起始频率3) RNA聚合酶II的转录因子4. TBP是三种RNA聚合酶通用的转录因子 1) TBP与DNA小沟结合，形成一个马鞍形结构2) TBP的结合使DNA弯曲约80°第3节转录的起始、延伸和终止一、起始:1）起始识别：RNA聚合酶与启动子结合形成封闭的启动子复合物，识别位点在-35处；2）活化：-10区域形成形成开放的启动子复合物，解开双链；3）形成三元起始复合物，开始转录。
生物信息传递的三种方式
生物信息传递的三种方式
物理信息传递、化学信息传递和行为信息传递。
1. 物理信息传递：指生物体利用机械性和光学性的波动，以及温度、气压等物理因子来传递信息。
例如，动物可以利用声波来传递信息，植物则可以通过花粉飞散等方式传递信息。
2. 化学信息传递：指生物利用激素、信号蛋白等特殊的化学物质来传递信息。
例如，植物可以通过植物激素来传递信息，动物则可以通过脂质类和蛋白类信号分子来传递信息。
3. 行为信息传递：指生物通过个体之间的行为来传递信息。
例如，动物可以通过叫声、挥舞尾巴、抬头等方式来传递信息，植物则可以通过花朵的出现和果实的排列来传递信息。
分子生物学总复习期末考试总复习
分子生物学课程重点，以及一份真题。
1、绪论（1）分子生物学的概念分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐明蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表达调控机理的学科。
（3）经典历史事迹1928年格里菲斯证明了某种转化因子是遗传物质1944年艾弗里做了肺炎双球杆菌转换实验1953年沃森和克里克提出双螺旋结构桑格尔两次诺贝尔学奖2、染色体与 DNA（1）真核生物染色体具体组成成分为：组蛋白、非组蛋白和DNA。
在真核细胞染色体中，DNA与蛋白质完全融合在一起，其蛋白质与相应DNA的质量之比约为2:1。
这些蛋白质在维持染色体结构中起着重要作用。
（2）组蛋白组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。
根据其凝胶电泳性质可将其分为H1、H2A、H2B、H3及H4。
组蛋白含有大量的赖氨酸和精氨酸，其中H3、H4富含精氨酸，H1富含赖氨酸。
H2A、H2B 介于两者之间。
H1易分离，不保守；组蛋白的特性：①进化上的极端保守，②无组织特异性；③肽链上分布的不对称性；组蛋白的修饰作用⑤富含赖氨酸的组蛋白H5（3）C值反常现象C值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
一般情况，真核生物C值是随着生物进化而增加，高等生物的C值一般大于低等生物。
（4）DNA的结构•DNA的一级结构即是指四种核苷酸的连接及排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。
•DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
DNA的二级结构分两大类：一类是右手螺旋，如A-DNA和B-DNA；另一类是左手螺旋，即Z-DNA。
DNA三级结构：是双螺旋进一步缠绕，形成核小体，染色质，染色体等超螺旋结构，5、每轮碱基数10•DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式（非唯一形式），可分为正超螺旋和负超螺旋两类，它们在不同类型的拓扑异构酶（通过催化DNA链的断裂和结合，从而影响DNA的拓扑状态。
生物学中的信息传递与信号转导
生物学中的信息传递与信号转导生物学是关于生命的科学，其涉及到生物体内的许多过程，包括信息传递和信号转导。
信息传递和信号转导是指生物体内的一系列化学反应，这些反应有助于生物体对外部刺激做出反应。
信息传递的基本原理信息传递是指生物体内的分子间相互作用和信息沟通。
这些分子包括蛋白质、核酸、糖类和小分子化合物。
这些分子在内部环境中通过化学反应相互作用，形成一系列的信息传递链。
信息传递通常由以下步骤组成：1. 感知/检测：生物体必须感知外部刺激才能做出反应。
这种感知通常发生在细胞表面的受体上。
2. 信号传导：生物体感知到刺激后，信号传递通常通过信号传导链来完成。
这种传导链通常通过化学反应完成。
3. 负反馈：为了保持细胞的稳态，细胞通常会对传递过程中的信号进行调节或抑制。
这种调节被称为负反馈。
信号转导的基本机制信号转导是指细胞在接收到外部刺激后将其转化为化学反应来实现细胞内信号传递和调节的过程。
信号转导的机制是非常复杂的，但可以简单地概括为以下几个步骤：1. 受体激活：细胞表面的受体感知到外部刺激后，开始启动信号转导。
2. 信号传导：受体激活后，蛋白质开始进行化学反应，形成一条信号传导链。
3. 信号放大：信号传导链可以扩大初始信号的影响，从而实现对细胞的影响。
4. 反馈调节：为了保持细胞稳定，细胞通常会对信号传导链进行调节和抑制，以防止信号传导过程中的超调。
信号转导的重要性信号转导是生物学中非常重要的一个领域，因为它是细胞内许多过程的基础。
这些过程包括生长、分化、细胞周期、凋亡等。
信号转导还可以作为一种治疗方案，因为它可以帮助人们理解疾病的发生机制，并帮助开发新的治疗方法。
结论生物学中的信息传递和信号转导是生物体内一系列化学反应的基础。
这些反应可以帮助生物体感知外部刺激，并对其做出反应。
通过对这些反应的研究，人们可以更好地了解生物体内的过程，并开发新的治疗方法。
生物信息的传递
生物信息的传递(上)—从DNA到RNA基因表达：是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。
转录(transcription)：以DNA为模板，按照碱基互补原则合成一条单链RNA，从而将DNA 中的遗传信息转移到RNA中去的过程称为转录。
编码链(coding strand)=有意义链模板链(template strand)=反义链不对称转录(asymmetric transcription)：转录仅发生在DNA的一条链上。
启动子(promoter)：是DNA转录起始信号的一段序列，它能指导全酶与模板正确的结合，并活化酶使之具有起始特异性转录形式。
终止子(terminator)：转录终止的信号，其作用是在DNA模板特异位置处终止RNA的合成。
转录单位：DNA链上从启动子直到终止子为止的长度称为一个转录单位。
3.1 RNA的转录转录的基本过程都包括：模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。
1、模板识别阶段主要指RNA聚合酶与启动子DNA双链相互作用并与之相结合的过程。
转录起始前，启动子附近的DNA双链分开形成转录泡以促使底物核糖核苷酸与模板DNA的碱基配对。
2、转录起始就是RNA链上第一个核苷酸键的产生。
3、转录起始后直到形成9个核苷酸短链是通过启动子阶段，通过启动子的时间越短，该基因转录起始的频率也越高。
4、RNA聚合酶离开启动子，沿DNA链移动并使新生RNA链不断伸长的过程就是转录的延伸。
5、当RNA链延伸到转录终止位点时，RNA聚合酶不再形成新的磷酸二酯键，RNA-DNA 杂合物分离，这就是转录的终止。
3.1.1 转录的基本过程RNA合成的基本特点：1.底物是：ATP、GTP、CTP、UTP2.在聚合酶作用下形成磷酸酯键3.RNA的碱基顺序由DNA的顺序决定4.仅以一条DNA链作为模板5.合成方向为5’→3’6.合成中不需要引物3.1.2 转录机器的主要成分原核生物RNA聚合酶：亚基基因相对分子量亚基数组分功能αrpoA 3.65×10 4 2 核心酶核心酶组装，启动子识别βrpoB 1.51×10 5 1 核心酶β和β’共同形成RNA合成的活性中心β’rpoC 1.55×10 5 1 核心酶？11×10 4 1 核心酶未知σrpoD 7.0×10 4 1 σ因子存在多种σ因子，用于识别不同的启动子1、RNA聚合酶大多数原核生物RNA聚合酶的组成是相同的，大肠杆菌RNA聚合酶由2个α亚基、一个β亚基、一个β’亚基和一个ω亚基组成，称为核心酶。
《分子生物学》习题答案
《分子生物学》课后习题第1章绪论1.简述孟德尔、摩尔根和Waston等人对分子生物学发展的主要贡献。
孟德尔是遗传学的奠基人，被誉为现代遗传学之父。
他通过豌豆实验，发现了遗传学三大基本规律中的两个，分别为分离规律及自由组合规律。
摩尔根发现了染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，是现代实验生物学奠基人。
于1933年由于发现染色体在遗传中的作用，赢得了诺贝尔生理学或医学奖。
Watson于1953年和克里克发现DNA双螺旋结构_（包括中心法则），获得诺贝尔生理学或医学奖，被誉为“DNA之父”。
2.写出DNA、RNA、mRNA和siRNA的英文全名。
DNA：deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸RNA：ribonucleic acid 核糖核酸mRNA：messenger RNA 信使RNAtRNA：transfer RNA 转运RNArRNA：ribosomal RNA 核糖体RNAsiRNA：small interfering RNA 干扰小RNA3.试述“有其父必有其子”的生物学本质。
其生物学本质是基因遗传。
子代的性状由基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。
4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。
1)肺炎链球菌转化实验：外表光滑的S型肺炎链球菌（有荚膜多糖→致病性）；外表粗糙R型肺炎链球菌（无荚膜多糖）。
①活的S型→注射→实验小鼠→小鼠死亡②死的S型（经烧煮灭火）→注射→实验小鼠→小鼠存活③活的 R型→注射→实验小鼠→小鼠存活④死的S型+活的R型→实验注射→小鼠死亡⑤分离被杀死的S型菌体的各种组分+活的R型菌体→注射→实验小鼠→小鼠死亡（内只有死的S型菌体的DNA转化R型菌体导致致病菌）*DNA是遗传物质的载体2)噬菌体侵染细菌实验①细菌培养基35S标记的氨基酸+无标记噬菌体→培养1-2代→子代噬菌体几乎不含带有35S标记的蛋白质②细菌培养基32N标记的核苷酸+无标记噬菌体→培养1-2代→子代噬菌体含有30%以上32N标记的核苷酸*噬菌体传代过程中发挥作用的可能是DNA而不是蛋白质。
分子生物学名词解释
名词解释第一章绪论1 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能，并从分子水平上阐明蛋白质与蛋白质、蛋白质与核酸之间的互作及其基因表达调控机理的学科。
2 DNA重组技术是将不同DNA片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。
3 功能基因组学又往往被称为后基因组学，它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质得研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。
第二章染色体与DNA1组蛋白是染色体的结构蛋白，其与DNA组成核小体。
2 C值：一种生物单倍体基因组DNA的总量。
3 DNA的一级结构即是指四种核苷酸的连接及排列顺序，表示该DNA分子的化学构成。
4DNA二级结构是指两条多核苷酸链反相平行盘绕所生成的双螺旋盘绕结构。
5DNA的高级结构指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。
6核小体是由H2A、H2B、H3、H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bpDNA组成的。
八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体的外面。
每个核小体只有一个H1。
7DNA的半保留复制是DNA在复制时首先两条链之间的氢键断裂两条链分开，然后以每一条链分别做模板各自合成一条新的DNA链，这样新合成的子代DNA分子中一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的。
8复制时，双链DNA要解开成两股链进行，使复制起点呈叉状，被称为复制叉。
9复制子为生物体DNA的复制单位。
10错配 (mismatch)：DNA分子上的碱基错配称点突变(point mutation)11缺失：一个碱基或一段核苷酸链从DNA大分子上消失。
12插入：原来没有的一个碱基或一段核苷酸链插入到DNA大分子中间。
13框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变。
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•核糖体识别位点
•反密码子位点
四、tRNA的种类(p119)
（一）起始tRNA和延伸tRNA
一类特异地识别mRNA模板上起始密码子的
tRNA叫起始tRNA，其他tRNA为延伸tRNA.
•原核起始tRNA携带fMet •真核起始tRNA携带Met
（二）同工tRNA
携带相同氨基酸而反密码子不同的 一组tRNA称为同功受体tRNA
原核生物： fMet-tRNAifMet
Met + tRNA +ATP → Met-tRNAfMet +AMP +PPi
甲酰基转移酶 四氢叶酸
fMet-tRNAfMet
二、翻译的起始
mRNA和起始氨酰-tRNA分别与核蛋白体 结合而形成翻译起始复合物. • 原核生物翻译起始复合物形成
• 真核生物翻译起始复合体形成
第四节 蛋白质合成的生物学机制
参与蛋白质生物合成的物质包括
三种RNA
–mRNA（messenger RNA, 信使RNA） –rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体RNA） –tRNA（transfer RNA, 转移RNA）
20种氨基酸(AA)作为原料
酶及众多蛋白因子，如IF、eIF ATP、GTP、无机离子
第二步：转移反应
氨基酰-AMP-E ＋ tRNA
↓
氨基酰-tRNA ＋ AMP ＋ E
tRNA与 酶结合的 模型
tRNA
ATP
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酰-tRNA的表示方法
Ala-tRNAAla
Ser-tRNASer Met-tRNAMet
真核生物： Met-tRNAiMet
原核生物： fMet-tRNAifMet
移码突变(p109)
2、密码的简并性
•大多数氨基酸都存在几个密码，由一种以上 密码子编码同一个氨基酸的现象称为密码子的 简并性（degeneracy）。
•确定同一个氨基酸的不同密码称为同义密码 （synonymous codons）。 •密码的简并性可以减少碱基突变造成的有害 效应。 •在标准遗传密码表中，只有一个密码子的氨 基酸是Trp和Met。
•二级结构：三叶草型 •三级结构：倒L型 •稀有核苷含量多
二、tRNA的三级结构(p117)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、tRNA的功能
在蛋白质合成中，起着运载氨基酸的作用， 按照mRNA链上的密码子所决定的氨基酸顺 序将氨基酸转运到核糖体的特定部位。
•3’端CCA－OH上的氨基酸接受臂 •识别氨酰tRNA合成酶的位点
+NH 3
二硫键
胱氨酸
3、特定氨基酸的修饰
蛋白质侧链的修饰作用包括：磷酸化、糖基化、甲 基化、乙基化、羟基化和羧基化等. –羟脯氨酸,羟赖氨酸的羟化; –含-OH的丝氨酸,苏氨酸,酪氨酸的磷酸化; –组蛋白的乙基或甲基化
四 、肽链合成的终止和释放
• 核糖体沿mRNA链滑动，不断使多肽链延长，
直到终止信号进入A位。 I. 识别：RF识别终止密码，进入核糖体的A位
II. 水解：RF使转肽酶变为酯酶，多肽链与tRNA之 间的酯键被水解，多肽链释放 III. 脱离：模板mRNA、RF以及空载tRNA与核糖体 脱离
多 肽 链 合 成 的 终 止 过 程
Missense suppression
五、氨酰-tRNA合成酶
氨基酸 ＋ tRNA ATP
*
氨基酰－ tRNA
AMP + PPi
绝对专一性
*
氨基酰－ tRNA 合成酶
校正活性
氨基酰tRNA合成酶催化的反应：
第一步：活化反应 氨基酸 ＋ATP+E → 氨基酰-AMP-E ＋ PPi
第二步：转移反应
1、无义突变与无义突变校正
在蛋白质的结构基因中,一个核苷酸的改变可 能使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子 (UAG、UGA、UAA),使蛋白质合成提前终止, 合成无功能的或无意义的多肽,这种突变就称 为无义突变.
Nonsense suppressor
2、错义突变与错义突变校正
错义突变是由于结构基因中某个核苷酸的变化使 一种氨基酸的密码变成另外一种氨基酸的密码. 错义突变的校正tRNA通过反密码子区的改变 把正确的氨基酸加到肽链上,合成正常的蛋白质
第四章 生物信息的传递（下）
从mRNA到蛋白质
第一节 遗传密码－三联子
（一）三联子密码及其破译 •多聚同一核苷酸的翻译
•核糖体结合技术
•多聚重复核苷酸的翻译
遗传密码
阅读方向为5‘-3’
（二）遗传密码的性质
•1.密码的连续性
•2.密码的简并性 •3.密码的方向性 •4.密码的摆动性 •5.密码的普遍性与特殊性
遗传密码的简并性
3、密码的方向性
• 指阅读mRNA模板上的三联体密码时，
只能沿5’→3’方向进行。
5‘
起始密 码子 3‘
4、密码的摆动性
1966年，Crick提出摆动假说（Wobble hypothesis） •tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对 时，密码子的第一位、第二位碱基配对是严格 的，第三位碱基可以有一定变动，这种现象称 为密码的摆动性或变偶性（wobble）。
•IA、U、C配对。
A U C
5、密码的普遍性与特殊性
•在各种生物中几乎完全通用，具有普遍性。
•在真核细胞线粒体中， •UGA不是终止密码子，是Trp的密码子； •AUA不是Ile的密码子，而是Met的密码子； •AGA和AGG不是Arg密码子，而是终止密码子。
第二节 tRNA
一、tRNA的二级结构
-GTP IF-2 -GDP
Pi
5' IF-3
AUG
3' IF-1
(二)真核生物翻译起始复合物形成
真核生物翻译起始复合体的形成过程与
原核生物类似，但参与的蛋白因子更多。
①
核糖体大小亚基分离；
②
③ ④
起始氨基酰-tRNA结合；
mRNA在核糖体小亚基就位； 核糖体大亚基结合。
elF-3
② Met Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP met
肽酰结合位 点（P位）
AAC
肽基转移 酶位点
氨酰接受位 点 （A位）
肽酰-tRNA
UAC
氨酰-tRNA
E
mRNA结 合位点
大亚基
P
A
小亚基
原核生物翻译过程中核糖体结构模式
P位：肽酰位 (peptidyl site) A位：氨基酰位 (aminoacyl site) E位：排出位 (exit site)
2
Tu -GTP Ts Tu -GTP
2
GTP Pi Tu -GDP Tu Ts
Ts
GDP
2. 转肽
是由肽基转移酶(peptidyltransferase)催化
的肽键形成过程。
在肽基转移酶的催化下，将给位上的tRNA所
携带的fMet基或肽酰基转移到受位上的氨基酰
tRNA上，与其-氨基缩合形成肽键。
原核生物
•16S rRNA
•5.8S rRNA
•18S rRNA
•28S rRNA
三、核糖体的功能
•包括至少5个活性中心：
•mRNA结合部位
•结合或接受AA-tRNA部位 •结合或接受肽基tRNA的部位 •肽基转移部位 •形成肽键的部位（转肽酶的中心） •负责肽链合成的各种因子的结合位点
功能位点
1、密码的连续性
5‘
3‘
起始密 码子
•读码无标点、无重叠，阅读方向为5’→3’
遗传密码的连续性
open reading frame, ORF(p108)
从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终 止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体 密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称 为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。
① 去甲酰化：
脱甲酰化酶 甲酰蛋氨酸-肽 甲酸 + 蛋氨酸-肽
② 去蛋氨酰基： 蛋氨酸氨基肽酶 蛋氨酰-肽 蛋氨酸 + 肽
2、二硫键的形成 两个Cys的氧化形成二硫键
半胱氨酸
-OOC-CH-CH
+NH 3
-SH + HS-CH2-CH-COO2
-HH
+NH 3
-OOC-CH-CH
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
蛋白质生物合成的过程
•氨基酸的活化
•肽链合成的起始
•肽链的延长
•肽链合成的终止和释放
•新合成多肽链的折叠和加工处理
一、氨基酸的活化
氨基酸 + tRNA
氨基酰-tRNA合成酶 ATP 氨基酰- tRNA AMP＋PPi
•第一步：活化 •第二步：转移
氨基酰tRNA合成酶催化的反应：
第一步：活化反应 氨基酸 ＋ATP-E → 氨基酰-AMP-E ＋ PPi
多聚核糖体
(polysome)
——使蛋白质 合成高速、高 效进行。
多聚核糖体
由若干核蛋白体结合在一条mRNA上同 时进行多肽链的翻译所形成的念球状结 构称为多聚核蛋白体（polysome）。
电镜下的多聚核蛋白体现象
五、蛋白质前体的加工
(一)一级结构的加工修饰
1、N端fMet或Met的切除 •脱甲酰基酶或氨基肽酶
核糖体大亚基结合。
1） 核糖体大、小亚基分离
IF-1和IF-3与小亚基结合，促进核糖体大、小亚
基拆离，为新一轮合成作准备。
IF-1 IF-3
2) mRNA在小亚基的精确定位结合：