北京大学：《基础分子生物学》课程教学资源（教案讲义）第四讲 生物信息的传递（下）——从mRNA到蛋白质

第四讲生物信息的传递 (下)从mRNA到蛋白质 nlpe& Pge

第四讲 生物信息的传递 （下）从mRNA到蛋白质

蛋白质是生物信息通路 上的终产物,一个活细胞在 任何发育阶段都需要数千种 不同的蛋白质。因此,活细 胞内时刻进行着各种蛋白质 的合成、修饰、运转和降解 反应。 nlpe& Pge

蛋白质是生物信息通路 上的终产物，一个活细胞在 任何发育阶段都需要数千种 不同的蛋白质。因此，活细 胞内时刻进行着各种蛋白质 的合成、修饰、运转和降解 反应

4.1遗传密码—三联子 所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从 个特定的起始位点开始,按每3个核苷酸 代表一个氨基酸的原则,依次合成一条多 肽链的过程。这3个核苷酸就是一个密码 翻译从起始密码子AUG开始,沿 mRNA5→3方向连续阅读密码子, 直至终止密码子为止,生成一条具有 特定序列的多肽链—蛋白质 nLPE&PGE

4. 1 遗传密码——三联子 所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从 一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸 代表一个氨基酸的原则，依次合成一条多 肽链的过程。这3个核苷酸就是一个密码 子。 翻译从起始密码子 AUG开始，沿 mRNA 5'→3' 方向连续阅读密码子， 直至终止密码子为止，生成一条具有 特定序列的多肽链——蛋白质

H O0C-C-NH2|氨基酸 R 氨基酸结合位点 tRNA转接子 CUAUGACUA G UC GG mrNA mRNA上的遗传密码三联子 图4-1 Crick-关于RNA分子破译mRNA遗 传密码三联子的原始构想 nlpe& Pge

图4-1 Crick关于tRNA分子破译mRNA 遗 传密码三联子的原始构想

4.1.1三联子密码及其破译 因为mRNA中只有4种核苷酸,而 蛋白质中有20种氨基酸,以一种核苷 酸代表一种氨基酸是不可能的。若以 两种核苷酸作为一个氨基酸的密码 (二联子),它们能代表的氨基酸也 只有42=16种。若以3个核苷酸代表 个氨基酸,有43=64种密码子,满足 了编码20种氨基酸的需要。 nlpe& Pge

4. 1. 1 三联子密码及其破译 因为mRNA中只有4种核苷酸，而 蛋白质中有20种氨基酸，以一种核苷 酸代表一种氨基酸是不可能的。若以 两种核苷酸作为一个氨基酸的密码 （二联子），它们能代表的氨基酸也 只有42=16种。若以3个核苷酸代表一 个氨基酸，有43=64种密码子，满足 了编码20种氨基酸的需要

Crick等人发现T4噬菌体rI位点 上两个基因的正确表达与它能否侵 染大肠杆菌有关,用吖啶类试剂 (诱导核苷酸插入或从DNA链上丢 失)处理使T4噬菌体DNA发生移码 突变( frameshift mutation),噬菌 体就丧失感染能力 nlpe& Pge

Crick等人发现T4噬菌体rII位点 上两个基因的正确表达与它能否侵 染大肠杆菌有关，用吖啶类试剂 （诱导核苷酸插入或从DNA链上丢 失）处理使T4噬菌体DNA发生移码 突变（frameshift mutation），噬菌 体就丧失感染能力

若在模板mRNA中插入或删除 个碱基,会改变该密码子以后的 全部氨基酸序列。 若同时对模板进行插入和删除 试验,保证后续密码子序列不变, 翻译得到的蛋白质序列就保持不变 (除了发生突变的那个密码子所代 表的氨基酸之外)。 nlpe& Pge

若在模板mRNA中插入或删除 一个碱基，会改变该密码子以后的 全部氨基酸序列。 若同时对模板进行插入和删除 试验，保证后续密码子序列不变， 翻译得到的蛋白质序列就保持不变 （除了发生突变的那个密码子所代 表的氨基酸之外）

MRNA 5'--GU AGC CUA C GG A U---3 插入 GUAGC CIUC AC U 删除 G UACCUACGGAU 同时进行插入和删除- G CC A G AU 读码框恢复 一次删去5GUA↓↓↓ UAC GGA U…3 读码框不变 图4-2用核苷酸的插入或删除实验证明mRNA 模板上每三个核苷酸组成一个密码子 nlpe& Pge

(-) (-) (-) 一次删去5’-GUA ↓↓↓ UAC GGA U………3’ 读码框不变 图4-2 用核苷酸的插入或删除实验证明mRNA 模板上每三个核苷酸组成一个密码子

对烟草坏死卫星病毒的研究发 现,其外壳蛋白亚基由400个氨基酸 组成,而相应的RNA片段长约1200 个核苷酸,与假设的密码三联子体 系正好相吻合。 nlpe& Pge

对烟草坏死卫星病毒的研究发 现，其外壳蛋白亚基由400个氨基酸 组成，而相应的RNA片段长约1 200 个核苷酸，与假设的密码三联子体 系正好相吻合

1.以均聚物、随机共聚物和特定序列 的共聚物为模板指导多肽的合成。 Nirenberg把多聚(U)作为模板 加入到无细胞体系时发现,新合成的 多肽链是多聚苯丙氨酸,确定UUU 代表苯丙氨酸(Phe)。 以多聚(C)及多聚(A)做模板 得到的分别是多聚脯氨酸和多聚赖氨 酸。 nlpe& Pge

1.以均聚物、随机共聚物和特定序列 的共聚物为模板指导多肽的合成。 Nirenberg把多聚（U）作为模板 加入到无细胞体系时发现，新合成的 多肽链是多聚苯丙氨酸，确定UUU 代表苯丙氨酸（Phe）。 以多聚（C）及多聚（A）做模板 得到的分别是多聚脯氨酸和多聚赖氨 酸