《生物化学》本科课件第32章+遗传密码

1、第三十七章遗传密码一、DNA是遗传信息的携带者（一）细胞含有恒定量的DNADNA含量不受外界环境、营养条件 和细胞本身代谢状态的影响DNA含量（C值）与生物机体的复杂性有关C值矛盾（重复序列、染色体外基因、细胞器基因）（二）DNA是细菌的转化因子二、遗传密码的破译 4种碱基如何对应20种基本氨基酸？1个碱基对应一种AA 42个碱基对应一种AA 163个碱基对应一种AA 64密码子为三联体插入/缺失核苷酸的突变体实验证明：三联体密码的正确性非重叠性连续性（无标点符号）Nirenberg均聚核苷酸实验Poly U 指导Phe的合成Poly C 指导Pro的合成Poly A 指导Lys的合成Poly

2、 G 易形成多股螺旋高浓度的Mg2+使密码子的阅读起点为任意2/3种核苷酸的共聚物为模板Poly UG：UUU UUG UGU GUUGUG GGU UGG GGG八种不同的三联体可根据底物的比例计算：三联体出现的频率（标记AA掺入频率）可确定AA密码子组成，但排列顺序未知核糖体结合技术直接测定三联体对应的AA人工合成三核苷酸取代 mRNA无GTP时不能合成Pr三联体及对应的氨酰tRNA结合于核糖体反应混合物通过硝酸纤维素膜留在膜上鉴定氨基酸的种类利用化学合成和酶促合成法的结合UGUGUGUGUGUGUGUUGUGUGUGUGUGUGUUGUGUGUGUGUGUGUUGUGUGUGUGUGUG

3、UUGU：Cys GUG：Val聚二核苷酸UUCUUCUUCUUCUUCUUC Phe Phe Phe Phe Phe PheUUCUUCUUCUUCUUCUUC Ser Ser Ser Ser SerUUCUUCUUCUUCUUCUUC Leu Leu Leu Leu Leu聚三核苷酸UUAC UUAC UUAC UUAC Leu Leu Thr Tyr UUA和CUU：Leu ACU：Thr UAC: Tyr 聚四核苷酸三、遗传密码的基本特性（1）简并性（degeneracy） 同一种AA有2个或以上的密码子的现象 同义密码子 对应于同一种AA的不同密码子 Met 和Trp仅一个密码子 简

4、并性的生物意义在于减少有害突变64个密码子假如每个氨基酸只有一个密码子，则20个有意义、44个无意义，那么突变使肽链合成提前终止的概率大大提高三个终止密码子：UAA、UAG、UGA碱基的改变仍有可能编码原来的AA密码的简并性也可使DNA上碱基组成有较大变动余地。简并性的意义（2）变偶性（wobble）酵母丙氨酸tRNAI：A、U、C“三配二”反密码子第1位与密码子第3位的任意4种碱基配对。（3）密码通用性和变异性生物界有共用的一套遗传密码线粒体DNA具有独特的编码方式 tRNA识别两个或四个密码子 2个：可识别密码子第三位为A/G、C/U 4个：反密码子第一位为U，可识别密码子第三位为任意四种

5、碱基。 线粒体中Met具有 个密码子？特定生物细胞基因组密码出现变异 UGA：Trp （支原体） UAA/UAG： Gln （纤毛类原生动物）密码子含义的变化 大肠杆菌中GUG（Val）和UUG（Leu） 可被作为起始密码子翻译过程掺入修饰AA 第21个氨基酸硒代半胱氨酸（大肠杆菌中）一类低丰度的丝氨酸tRNA识别ORF中的UGA丝氨酸tRNA携带Ser后经酶催化生成硒代半胱氨酸识别特定的二级结构（插入序列）将掺入蛋白质（4）密码的防错系统密码子第2位决定AA的极性 U：非极性、疏水和支链的AA C：非极性或不带电荷的极性侧链 A/G：亲水性 第一位A/C ，第二位A/G，第3位可以为任意碱基：具有可解离极性侧链的碱性AA 前两位为AG，第三位为任意：酸性亲水侧链AA）密码子第3位决定简并性 密码子中一个