第3章生物信息的傳遞

第3章生物信息的傳遞（下）—從mRNA到蛋白質(zhì)1.翻譯：指將mRNA鏈上的核甘酸從一個特定的起始位點開始，按每三個核苷酸代表一個氨基酸的原則，依次合成一條多肽鏈的過程。2.蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體蛋白質(zhì)合成的模板是mRNA模板與氨基酸之間的接合體是tRNA蛋白質(zhì)合成的原料是20種氨基酸3.參與蛋白質(zhì)生物合成的物質(zhì)：mRNA—模板、tRNA—轉(zhuǎn)運工具、rRNA—場所、20種氨基酸—原料、酶及蛋白因子—原料、ATP、GTP—能量、無機(jī)離子—環(huán)境4.三聯(lián)子密碼定義：mRNA鏈上每三個核苷酸翻譯成蛋白質(zhì)多肽鏈上的一個氨基酸，這三個核苷酸就稱為密碼子或三聯(lián)子密碼(tripletcoden)mRNA5’GCUAGUACAAAACCU3’5.mRNA兩個特征：一段可翻譯的密碼序列（開放閱讀框架）、一個核糖體結(jié)合位點6.UUG是亮氨酸的密碼子,UGU是半胱氨酸的密碼子,GUU是纈氨酸的密碼子7.簡并：由一種以上密碼子編碼同一個氨基酸的現(xiàn)象稱為簡并（degeneracy），對應(yīng)于同一氨基酸的密碼子稱為同義密碼子（synonymouscodon）。8.tRNA的結(jié)構(gòu)、功能與種類：1964Holly.R.鑒定出tRNAphe的二級結(jié)構(gòu)為三葉草形（77個NT）（1）三葉草結(jié)構(gòu)：a、氨基酸接受臂（aaacceptarm）?tRNA的5’與3’-末端堿基配對形成?3’端永遠(yuǎn)為不配對的CCA序列?最后的A的3’或2’-OH可以被氨?；痓、另外是D（DHU環(huán)雙氫脲嘧啶）環(huán)D臂反密碼子環(huán)反密碼子臂附加臂（extraarm）TψC環(huán)TψC臂其中附加臂通常是可變的c、含豐富的稀有堿基（約70余種堿基核糖殘基）反密碼子3’端鄰近部位………..稀有堿基出現(xiàn)的頻率高，對于維持反密碼環(huán)的穩(wěn)定性、密碼子和反密碼子之間的配對很重要（2）“L”形三級結(jié)構(gòu)a、“L”構(gòu)型的結(jié)構(gòu)力?二級結(jié)構(gòu)中的堿基堆積力和氫鍵?二級結(jié)構(gòu)中未配對堿基形成的氫鍵b、“L”結(jié)構(gòu)域的功能:---aaacceptarm位于“L”的一端，契合于核糖體的肽基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合位點PA,以利肽鍵的形成---anti-codonarm位于”L”另一端，與結(jié)合在核糖體小亞基上的codonofmRNA配對tRNA的功能:1、解讀mRNA的遺傳信息2、運輸?shù)墓ぞ?，運載氨基酸t(yī)RNA有兩個關(guān)鍵部位：A.3’端CCA：接受氨基酸，形成氨酰-tRNA。B.與mRNA結(jié)合部位—反密碼子部位tRNA的種類:1、起始tRNA和延伸tRNA2、同工tRNA3、校正tRNA攜帶AA相同而反密碼子不同的一組tRNA。9.無義突變：在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因中，一個核苷酸的改變可能使代表某個氨基酸的密碼子變成終止密碼子（UAG、UGA、UAA），使蛋白質(zhì)合成提前終止，合成無功能的或無意義的多肽，這種突變就稱為無義突變。10.錯義突變：由于結(jié)構(gòu)基因中某個核甘酸的變化使一種氨基酸的密碼子變?yōu)榱硪环N氨基酸的密碼子，這種基因突變叫錯義突變。11.核糖體的結(jié)構(gòu):Structure：大、小兩個亞基Prokaryote30S，50S→70SEukaryote40S，60S→80S12.核糖體的功能：合成蛋白質(zhì)在單個核糖體上，可化分多個功能活性中心，在蛋白質(zhì)合成過程中各有專一的識別作用和功能。a.mRNA結(jié)合部位——小亞基b.結(jié)合或接受AA-tRNA部位（A位）——大亞基c.結(jié)合或接受肽基tRNA的部位——大亞基d.肽基轉(zhuǎn)移部位（P位）——大亞基e.形成肽鍵的部位（轉(zhuǎn)肽酶中心）——大亞基13.蛋白質(zhì)合成的過程：（1）氨基酸的活化：（2）翻譯的起始；4個步驟：a.核蛋白體大小亞基分離.b30S小亞基通過SD序列與mRNA模板相結(jié)合（形成30S復(fù)合物）。C.在IF-2和GTP的幫助下，fMet-tRNAfMet進(jìn)入小亞基的P位，tRNA上的反密碼子與mRNA上的起始密碼子配對（形成30S起始復(fù)合物）。d.帶有tRNA、mRNA和3個翻譯起始因子的小亞基復(fù)合物與50S大亞基結(jié)合，GTP水解，釋放翻譯起始因子（形成70S起始復(fù)合物）。(3)肽鏈的延伸:肽鏈延伸由許多循環(huán)組成，每加一個氨基酸就是一個循環(huán)，每個循環(huán)包括：AA-tRNA與核糖體結(jié)合、肽鍵的生成和移位。延伸因子(elongationfactor,EF)：原核生物：EF-T(EF-Tu,EF-Ts)EF-G真核生物：EF-1、EF-21、AA-tRNA與核糖體A位點的結(jié)合:需要消耗GTP，并需EF-Tu、EF-Ts兩種延伸因子2、肽鍵形成是由轉(zhuǎn)肽酶/肽基轉(zhuǎn)移酶催化3、移位:核糖體向mRNA3’端方向移動一個密碼子。需要消耗GTP，并需EF-G延伸因子(4)肽鏈的終止真核生物只有一個終止因子（eRF）(5)蛋白質(zhì)前體的加工:1、N端fMet或Met的切除.2、二硫鍵的形成：兩個半胱氨酸-SH氧化形成二硫鍵3、特定氨基酸的修飾：磷酸化、糖基化、甲基化、乙基化、羥基化和羧基化4、切除新生肽鏈中非功能片段14.真核生物翻譯起始的特點:a.核糖體較大,為８０Ｓ；b.起始因子比較多；c.mRNA5′端具有m7Gppp帽子結(jié)構(gòu)d.Met-tRNAMete.mRNA的5′端帽子結(jié)構(gòu)和3′端polyA都參與形成翻譯起始復(fù)合物；15.蛋白質(zhì)的運轉(zhuǎn)機(jī)制蛋白性質(zhì)運轉(zhuǎn)機(jī)制主要類型分泌蛋白質(zhì)在結(jié)合核糖體上合成，并以翻譯-運轉(zhuǎn)同步機(jī)制運輸免疫球蛋白、卵蛋白、水解酶、激素等細(xì)胞器發(fā)育蛋白質(zhì)在游離核糖體上合成，以翻譯后運轉(zhuǎn)機(jī)制運輸核、葉綠體、線粒體、乙醛酸循環(huán)體、過氧化物酶體等細(xì)胞器中的蛋白質(zhì)膜的形成兩種機(jī)制兼有質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、類囊體中的蛋白質(zhì)16.信號肽：常指新合成多肽鏈中用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)移的N-末端氨基酸序列（有時不一定在N端）。17.信號序列特點：（1）一般帶有10-15個疏水氨基酸；（2）在靠近該序列N-端常常有1個或數(shù)個帶正電荷的氨基酸；（3）在其C-末端靠近蛋白酶切割位點處常常帶有數(shù)個極性氨基酸，離切割位點最近的那個氨基酸往往帶有很短的側(cè)鏈（丙氨酸或甘氨酸）。18.選擇1．多數(shù)氨基酸都有兩個以上密碼子，下列哪組氨基酸只有一個密碼子？DA．蘇氨酸、甘氨酸B．脯氨酸、精氨酸C．絲氨酸、亮氨酸D．色氨酸、甲硫氨酸E．天冬氨酸和天冬酰胺2．tRNA分子上結(jié)合氨基酸的序列是BA．CAA-3′B．CCA-3′C．AAC-3′D．ACA-3′3．遺傳密碼BCEA．20種氨基酸共有64個密碼子B．堿基缺失、插入可致移碼突變C．AUG是起始密碼D．UUU是終止密碼E．一個氨基酸可有多達(dá)6個密碼子4、tRNA能夠成為氨基酸的轉(zhuǎn)運體、是因為其分子上有ADA．-CCA-OH3′末端B．3個核苷酸為一組的結(jié)構(gòu)C．稀有堿基D．反密碼環(huán)E．假腺嘌吟環(huán)5、蛋白質(zhì)生物合成中的終止密碼是(ADE)。（A）UAA（B）UAU（C）UAC（D）UAG（E）UGA6、Shine-Dalgarno順序(SD-順序)是指:（A）A.在mRNA分子的起始碼上游8-13個核苷酸處的順序B.在DNA分子上轉(zhuǎn)錄起始點前8-13個核苷酸處的順序C.16srRNA3‘端富含嘧啶的互補順序D.啟動基因的順序特征7、“同工tRNA”是：(C)(A)識別同義mRNA密碼子(具有第三堿基簡并性)的多個tRNA(B)識別相同密碼子的多個tRNA(C)代表相同氨基酸的多個tRNA(D)由相同的氨酰tRNA合成酶識別的多個tRNA8、反密碼子中哪個堿基對參與了密碼子的簡并性