《分子生物学与基因工程》课程教学课件（讲稿）第五章 Translation - From mRNA to Protein

蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程。耗费大量能量。氨基酸的活化翻译的开始肽链的延伸肽链的终止及释放肽链的加工折叠

蛋白质的生物合成 l 蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂 的过程。耗费大量能量。 l 氨基酸的活化 l 翻译的开始 l 肽链的延伸 l 肽链的终止及释放 l 肽链的加工折叠

蛋白质的生物合成1例如：真核生物细胞中，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、延伸因子及终止因子，50种左右的tRNA，各种rRNA、mRNA以及100种以上的翻译后加工酶参与蛋白质的合成和加工过程。1300种大分子参与蛋白合成，细胞合成代谢总能量的80%来合成蛋白质，参与蛋白合成的组分占细胞干重50%

蛋白质的生物合成 l 例如：真核生物细胞中，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 及终止因子，50种左右的tRNA，各种rRNA、mRNA以及 100种以上的翻译后加工酶参与蛋白质的合成和加工过程。 l 300种大分子参与蛋白合成，细胞合成代谢总能量的80％ 来合成蛋白质，参与蛋白合成的组分占细胞干重50％

蛋白质的生物合成I翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始，按三个核苷酸代表一个氨基酸的原则，以此合成一条多肽链的过程Gene:ATGAGTAACGCG NontemplatestrandTACTCATTGCGCTemplatestrandTranscriptionmRNA:AUGAGUAACGCGTranslationProtein:MetSerAsnAla

蛋白质的生物合成 l 翻译：指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起 始位点开始，按三个核苷酸代表一个氨基酸的原 则，以此合成一条多肽链的过程

蛋白质生物合成体系mRNA模板不能和氨基酸直接作用1、mRNA1 2、tRNAI3、氨酰-tRNA 合成酶14、核糖体I5、起始因子、延长因子和终正因子

蛋白质生物合成体系 l mRNA模板不能和氨基酸直接作用。 l 1、mRNA l 2、 tRNA l 3、氨酰-tRNA 合成酶 l 4、核糖体 l 5、起始因子、延长因子和终止因子

一、遗传密码一一三联子HAmino acid」氨基酸的序列决定OOC-C-NH1R于基因的序列。AminoacidbindingsiteAdaptormRNANucleotide tripletcodingfor anaminoacid

一、遗传密码——三联子 l 氨基酸的序列决定 于基因的序列

(一）遗传密码一一三联子ImRNA上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为密码，也叫三联子密码IAUG一→起始密码子，沿mRNA的5’一→3'的方向，连续阅读密码子，直到终止密码子为止

（一）遗传密码——三联子 l mRNA上每三个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上 的一个氨基酸，这三个核苷酸就称为密码，也 叫三联子密码。 l AUG 起始密码子，沿mRNA的5’ 3’的方 向，连续阅读密码子，直到终止密码子为止

Phe」遗传密码的破译是科学上的杰出成就，它不仅为研究蛋白质的生物合成提供了理论基础，也证实了中心AAGm国UUC法则的正确性5'mRNA3Directionoftranslation

l 遗传密码的破译是科 学上的杰出成就，它 不仅为研究蛋白质的 生物合成提供了理论 基础，也证实了中心 法则的正确性

（二）三联子密码及其破译，三联子密码的确立：数目对应关系1961年Crick和Brenner.S等证实了三联密码的真实性。1用T4染色体上的两个基因（rI位点），用原黄素（proflavin）处理，使DNA脱落或插入单个碱基，插入叫“加字”突变，脱落叫“减字”突变。无论加字和减字都可以引起移码突变

（二）三联子密码及其破译 l 三联子密码的确立：数目对应关系 l 1961年Crick和Brenner.S等证实了三联密码的 真实性。 l 用T4染色体上的两个基因（rⅡ位点），用原 黄素（proflavin）处理，使DNA脱落或插入单 个碱基，插入叫“加字”突变，脱落叫“减字 ”突变。无论加字和减字都可以引起移码突变

基因突变碱基置换突变移码突变(Frameshift mutation）：基因中插入或者缺失一个或几个碱基对，会使DNA的阅读框架（读码框）发生改变，导致插入或缺失部位之后的所有密码子都跟着发生变化，结果产生一种异常的多肽链。移码突变诱发的原因是一些像吖啶类染料分子能插入DNA分子，使DNA复制时发生差错，导致移码突变

基因突变 l 碱基置换突变 l 移码突变(Frameshift mutation) ：基因中插入或者 缺失一个或几个碱基对，会使DNA的阅读框架（读 码框）发生改变，导致插入或缺失部位之后的所 有密码子都跟着发生变化，结果产生一种异常的 多肽链。 l 移码突变诱发的原因是一些像吖啶类染料分子能 插入DNA分子，使DNA复制时发生差错，导致移码 突变

mRNA5InsertionDeletionInsertionandGUGGAUdeletionReadingframerestoredCrick小组用这种方法获得一系列的T4“加学和“减字突变，再进行杂交来获得加入或减少一个，二个，三个的不同碱基数的系列突变

l Crick小组用这种方法获得一系列的T4“加字” 和“减字”突变，再进行杂交来获得加入或减少 一个，二个，三个的不同碱基数的系列突变