第六节遗传密码与蛋白质的翻译 、遗传密码 遗传密码( genetic code):是生物蛋白质合成的密码, 是遗传信息的单位,由A、U、C、G组成。 遗传密码又是如何翻译呢? 首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的 mRNA,根据碱基互补配对的规律,在这条mRNA链 上,A变为U,T变为A,C变为G,G变为C。 因此,这条mRNA上的遗传密码与非模板DNA链 是一样的,所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA 上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列
第六节 遗传密码与蛋白质的翻译 一、遗传密码 遗传密码(genetic code) ：是生物蛋白质合成的密码， 是遗传信息的单位，由A、U、C、G组成。 遗传密码又是如何翻译呢? 首先是以DNA的一条链为模板合成与它互补的 mRNA ，根据碱基互补配对的规律，在这条mRNA链 上，A变为U，T变为A，C变为G，G变为C。 因此，这条mRNA上的遗传密码与非模板DNA链 是一样的，所不同的只是U代替了T。然后再由mRNA 上的遗传密码翻译成多肽链中的氨基酸序列
(一)密码子与氨基酸 DNA分子碱基只有4种,而蛋白质氨基酸有20种; 碱基与氨基酸之间不可能一一对应关系。 41=4种:缺16种氨基酸; 2.42=16种:比现存的20种氨基酸还缺4种; 3.43=64种:由三个碱基一起组成的密码子能够形成 64种组合,20种氨基酸多出44种。 简并( degeneracy):一个氨基酸由一个或一个以上的三 联体密码所决定的现象。 三联体或密码子:代表一个氨基酸的三个一组的核苷酸
（一）密码子与氨基酸 DNA 分子碱基只有4 种，而蛋白质氨基酸有20 种； ∴碱基与氨基酸之间不可能一一对应关系。 1．4 1 =4 种：缺16 种氨基酸； 2．4 2 =16 种：比现存的20 种氨基酸还缺4 种； 3．4 3 =64 种：由三个碱基一起组成的密码子能够形成 64 种组合，20 种氨基酸多出44 种。 简并(degeneracy）：一个氨基酸由一个或一个以上的三 联体密码所决定的现象。 三联体或密码子：代表一个氨基酸的三个一组的核苷酸
(二)遗传密码字典 每一个三联体密码所鄱译的氨基酸是什么呢?? 从1961年开始,在大量试验的基础上,分别利用 64个已知三联体密码,找到了相对应的氨基酸。 1966~1967年,已全部完成了整套遗传密码的字 典,如UGG为色氨基酸
（二）遗传密码字典 每一个三联体密码所翻译的氨基酸是什么呢?？ 从1961 年开始，在大量试验的基础上，分别利用 64 个已知三联体密码，找到了相对应的氨基酸。 1966~1967 年，已全部完成了整套遗传密码的字 典，如UGG 为色氨基酸
遗传密码字典 表3—3、如0种氨基醱的遗传密码字典(第—碱基、第二碱基、第三碱基的符号顺次组成 个密码子。例如,UUU与该栏的氨基酸苯丙氨酸对应。余类推 第二碱基 第一碱基 第三碱基 UUU笨丙氢 UCU UAU酩氨酸 UGU半胱氨酸U UUC phe uUA UCA丝氨酸| FACtor UAA终止信号UGA终止信号|A 亮氨酸 ser 色氢 UUG leu UCG UAG终止信号UGG CUU CCU CAU組氨酸 CGU CUC亮氨酸 cc脯氨酸[ CAC his CGC精氨酸 CUA leu CCA| pro CAA谷氢酰胺[cGA|a CUG CCG cAG gln CGG AUU 包CUr AAU天冬酰胺AGU丝氨酸U 异亮氨酸 asn ser 苏氨啭 AUA 色CA AA鸟 色G包 thr 赖氢酸 精氨酸 甲硫氢酸met AUG ACG 为起始信号 AAG lys AGG arg GUU GCU GAU天冬氨酸GGU 缬氢酸 GUC GCC丙氨酸 GAC asp GGC甘氨酸C GUA GCAala GAA谷氨酸 GGa gly GUG兼作起始信号GCG gag glu GGG
遗传密码字典
(三)遗传密码的基本特征 1.遗传密码为三联体 个碱基决定一种氨基酸 61个为有意密码,起始密码为GUG、AUG(甲硫氨酸); 3个为无意密码,UAA、UAG、UGA为蛋白质合成终止 信号 2.遗传密码间不能重复利用: 在一个mRNA上每个碱基只属于一个密码子; 均以3个一组的形成氨基酸密码
（三）遗传密码的基本特征 1．遗传密码为三联体： 三个碱基决定一种氨基酸； 61 个为有意密码，起始密码为GUG 、AUG(甲硫氨酸)； 3 个为无意密码，UAA 、UAG 、UGA 为蛋白质合成终止 信号。 2. 遗传密码间不能重复利用: 在一个mRNA 上每个碱基只属于一个密码子； 均以3 个一组的形成氨基酸密码
3.遗传密码间无逗号: AUG GUA CUG UCA 甲硫氨酸缬氨酸亮氨酸丝氨酸 ①密码子与密码子之间无逗号,按三个三个的顺序一直 阅读下去,不漏不重复。 ②如果中间某个碱基增加或缺失后,阅读就会按新的顺 序进行下去,最终形成的多肽链就与原先的完全不 样(称为移码突变)。 AUG UAC UGU CA 甲硫氨酸酪氨酸半胱氨酸
3. 遗传密码间无逗号： AUG GUA CUG UCA ……. 甲硫氨 酸缬氨 酸亮氨酸 丝氨酸 ①密码子与密码子之间无逗号，按三个三个的顺序一直 阅读下去，不漏不重复。 ②如果中间某个碱基增加或缺失后，阅读就会按新的顺 序进行下去，最终形成的多肽链就与原先的完全不一 样(称为移码突变)。 AUG UAC UGU CA 甲硫氨酸 酪氨酸 半胱氨酸
4.简并性: ①简并现象: 色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG例外,仅一个三联体密码; 其余氨基酸都有一种以上的密码子。 ②61个为有意密码,起始密码为GUG、AUG(甲硫氨酸)。 3个为无意密码,UAA、UAG、UGA为蛋白质合成终止 信号 ③简并现象的意义:(生物遗传的稳定性) 同义的密码子越多,生物遗传的稳定性也越大 如:UCU—UCC或UCA或UCG,均为丝氨酸
①.简并现象： 色氨酸(UGG)和甲硫氨酸(AUG)例外，仅一个三联体密码； 其余氨基酸都有一种以上的密码子。 4．简并性： ②.61 个为有意密码，起始密码为GUG 、AUG(甲硫氨酸)。 3 个为无意密码，UAA 、UAG 、UGA 为蛋白质合成终止 信号。 ③.简并现象的意义：（生物遗传的稳定性） 同义的密码子越多，生物遗传的稳定性也越大。 如：UCU ──→UCC 或UCA 或UCG，均为丝氨酸
5.遗传密码的有序性 决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个 密码子中,第1个和第2个碱基的重要性大于第3个碱基, 往往只是最后一个碱基发生变化。 例如:脯氨酸(pro):ccU、ccA、ccc、ccG
5．遗传密码的有序性： 决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸的多个 密码子中，第1 个和第2 个碱基的重要性大于第3 个碱基， 往往只是最后一个碱基发生变化。 例如：脯氨酸（pro）：CCU 、CCA 、CCC 、CCG
6.通用性: ①在整个生物界中,从病毒到人类,遗传密码通用。 构成4个基本碱基符号→所有氨基酸→所有 蛋白质→生物种类、生物体性状。 ②1980年以来发现: 具有自我复制能力的线粒体tRNA(转移核糖核酸) 在阅读个别密码子时有不同的翻译方式。 如:酵母、链孢霉与哺乳动物的线粒体
①在整个生物界中，从病毒到人类，遗传密码通用。 构成4 个基本碱基符号→所有氨基酸→所有 蛋白质→生物种类、生物体性状。 ②1980 年以来发现： 具有自我复制能力的线粒体tRNA(转移核糖核酸) 在阅读个别密码子时有不同的翻译方式。 如：酵母、链孢霉与哺乳动物的线粒体。 6．通用性：
蛋白质的合成 蛋白质是由20种不同的氨基酸组成的多肽链,每种蛋白质 都有其特定的氨基酸序列。 遗传信息贮存于DNA里,由DNA所含的碱基序列决定氨基 酸序列的过程即蛋白质的合成过程,也就是基因的表达过程, 实际上包括遗传信息的转录和翻译两个步骤。 >蛋白质的合成,也就是遗传信息的翻译过程。 翻译就是mRNA携带着转录的遗传密码附着在核糖体 ( ribosome)上,把由tRNA运来的各种氨基酸,按照mRNA 的密码顺序,相互联结起来成为多肽链,并进一步折叠成为 立体的蛋白质分子的过程
二、蛋白质的合成 ➢蛋白质是由20种不同的氨基酸组成的多肽链，每种蛋白质 都有其特定的氨基酸序列。 ➢遗传信息贮存于DNA里，由DNA所含的碱基序列决定氨基 酸序列的过程即蛋白质的合成过程，也就是基因的表达过程， 实际上包括遗传信息的转录和翻译两个步骤。 ➢蛋白质的合成，也就是遗传信息的翻译过程。 ➢翻译就是mRNA携带着转录的遗传密码附着在核糖体 (ribosome)上，把由tRNA运来的各种氨基酸，按照mRNA 的密码顺序，相互联结起来成为多肽链，并进一步折叠成为 立体的蛋白质分子的过程