第十四章遗传密码和遗传信息的翻译系统

第十四章遗传密码和遗传信息的翻译系统内容摘要：

. 利用重复共聚物破译密码 Khorara 采用了有机合成一条短的单链 DNA重复顺序， 然后用 DNA pol 1合成其互补链， 再用 RNA pol及不同的底物合成两条重复的RNA共聚物（图 14－ 3），作为翻译的 mRNA ，加入到体外表达系统中， 5 39。 － T A C T A C T A C T A C － 339。 3 39。 － A T G A T G A T G A T G － 5 ’ R N A P o l + G T P + C T P + U T P + U T P + A T P + A T P 539。 － G U A G U A G U A G U A － 3 39。 539。 ― U A C U A C U A C U A C ― 339。 图 1 4 4 重复共聚体 R N A 的合成途径。 ( 仿 W at s o n , J . D . et a l 《 M o l e c u l a r B i o l o g y o f t h e G e n e 》 4th E d . 1 9 8 7 , F i g . 1 5 . 4 )表 1 4 1 用二个或三个、四个核苷酸构造重复共聚体来确 定密码子重复顺序 可组成的三联密码 多肽的氨基酸组成( U C ) n U C U C U C S e r L e u( U U C ) n ( UUC )。 ( U C U )。 ( C U U ) p o l y P h e , p o l y S e r ,p o l y L e u( U U A C ) n ( UUA C U U A C U U A C )L e u L e u T h r T y e第二节 遗传密码的证实和特点 一 . 遗传密码的证实 1966年 Sterisinger等 用噬菌体 T4证实了遗传密码是完全正确的。 他们采用的方法跟 Crick的原黄素诱发移码突变的方法相同，使 T4溶菌酶产生了移码突变，根据突变后的蛋白质一级结构和野生型溶菌酶氨基酸顺序进行了比较， N T h r － L y s － Ser － P r o － Ser － L eu － A s n － A l a － C 5 39。 A C A A A GU C C A U C A C U U A A U GC 3 39。 野生型 5 39。 A C A A A GU C C A U C A C U U A A U G GC 3 39。 突变型 N T h r － L y s － V a l － Hi s － Hi s － L eu － M et － Ala － C A ( 缺失 ) G ( 插入 ) 图 1 4 – 9 T 4 溶菌酶基因经原黄素诱发的插入突变和缺失突 二．遗传密码在纤毛虫和线粒体中的改变 表 1 4 3 密码子在原核生物和真核生物线粒体及原生动物中的改变生物 AUA AUG U G A U G U UAA UAG C U A C A A UAG A G A A G G AAA一般生物 I l e M e t (起始 )终止 T rp 终止 终止 A r g G l n G l n A r g A r g L y s枝原体 T rp T rp纤毛虫 G l u G l u四膜虫 G l u G l u G l u G l u游仆虫 C y s —哺乳动物 ( 线粒体 )T rp 终止 终止 A s p果蝇 ( 线粒体 ) Se r A s p酵母 ( 线粒体 ) T h r一 . 遗传密码的特点  (1) 遗传密码是 三联体 密码。  (2)遗传密码 无逗号。  (3)遗传密码是 不重迭 的。  (4)遗传密码具有 通用性。  (5)遗传密码具有 简并性 (degeneracy (synonyms)。  (6) 密码子有 起始密码子 和 终止密码子。  (7) 反密码子中的 “ 摆动 ” （ wobble） 表示第三个碱基摆动的模式。 在 八成员组成的密码子 家族中，每个成员的四个密码子意思相同，那么第三个碱基 U、 C、 A、G对氨基酸起不到特异的作用。 在 七个成员组成的密码子 的意思相同。 第三个碱基都是 Py，含 U或 C。 在五个成员组成的密码子家族中，每个成员的二个密码子都是相同的，第三碱基都是 Pu，含 A或 G。 由一个成员组成的密码子家族中，有3个密码子的意思相同，第三个碱基含有 U、 C和 A。 摆动假说 (wobble hypothesis)是由 （ 1966年 ） 提出的。 即当 tRNA的反密码子与 mRNA的密码子配对时前两对严格遵守碱基互补配对法则 ， 但第三对碱基有一定的自由度可以 “ 摆动 ”。 摆动假说也称为 三中读二 （ 2 out of 3 reading）。 表 14 － 4 遗传密码中的摆动反密码子 5 ’端碱基 密码子 3 ’端可配对碱基G U 或 CC GA UU A 或 GI （次黄嘌呤） A 、 U 或 C三中读二一般可分为三种情况：  (1) 第１ ,２两个碱基形成６个氢键时 ， 可三中读二。 如 ＣＣ Ｘ ， ＣＧ Ｘ ，。