内容正文:
主讲教师:刘大鹏
第2讲——基因控制蛋白质合成(翻译)
【基因的表达专题】
DNA复制
转录
亲代
亲代
亲代
DNA
DNA
亲代
DNA
RNA
RNA
多肽链
翻译
1. 翻译的概念
翻译是蛋白质生物合成(基因表达中的一部分,基因表达还包括转录)过程中的第二步(转录为第一步),翻译是根据遗传密码的中心法则,将成熟的信使RNA分子(由DNA通过转录而生成)中“碱基的排列顺序”(核苷酸序列)解码,并生成对应的特定氨基酸序列的过程。但也有许多转录生成的RNA,如转运RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)和小核RNA(snRNA)等并不被翻译为氨基酸序列。
2. 翻译的场所
细胞核
细胞质
3. 翻译的条件
酶
ATP
tRNA
模板:mRNA
多肽链
氨基酸
核糖体
核糖体
酶
ATP
模板:mRNA
原则:A-U、U-A、C-G、G-C
反密码子
密码子
tRNA
mRNA
mRNA
多肽链
细胞核
核糖体
反密码子
密码子
核糖体
4. 翻译的过程
注意:
(1)一种氨基酸可由一种或几种tRNA转运,但一种tRNA
只能转运一种氨基酸
(2)核糖体沿mRNA移动,读取下一密码子,mRNA不动
5. 翻译的产物
蛋白质
多肽链
内质网(加工)
密码子(codon)是指信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组,在蛋白质合成时,代表某一种氨基酸的规律。
信使RNA在细胞中能决定蛋白质分子中的氨基酸种类和排列次序。信使RNA分子中的四种核苷酸(碱基)的序列能决定蛋白质分子中的20种氨基酸的序列。而在信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸。
第1个字母 第2个字母 第3个字母
U C A G
U 苯丙氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
亮氨酸 丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸 酪氨酸
酪氨酸
终止
终止 半胱氨酸
半胱氨酸
终止
色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸 脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸 组氨酸
组氨酸
谷氨酰胺
谷氨酰胺 精氨酸
精氨酸
精氨酸
精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
(起始) 苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸 天门冬酰胺
天门冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸 丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
(起始) 丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸 天门冬酰胺
天门冬酰胺
谷氨酸
谷氨酸 甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸 U
C
A
G
密码子表
3’
5’
3’
5’
D 环
T 环
反密码子环
密码子
反密码子
转运RNA
携带的氨基酸
反密码子
第1个字母 第2个字母 第3个字母
U C A G
U 苯丙氨酸
苯丙氨酸
亮氨酸
亮氨酸 丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸
丝氨酸 酪氨酸
酪氨酸
终止
终止 半胱氨酸
半胱氨酸
终止
色氨酸 U
C
A
G
C 亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸
亮氨酸 脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸
脯氨酸 组氨酸
组氨酸
谷氨酰胺
谷氨酰胺 精氨酸
精氨酸
精氨酸
精氨酸 U
C
A
G
A 异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
(起始) 苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸 天门冬酰胺
天门冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸 丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸 U
C
A
G
G 缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
缬氨酸
(起始) 丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸
丙氨酸 天门冬酰胺
天门冬酰胺
谷氨酸
谷氨酸 甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸
甘氨酸 U
C
A
G
密码子表
密码子的特点:
① 遗传密码子是三联体密码:一个密码子由信使核糖核酸(mRNA)上相邻的三个碱基组成。
② 密码子具有通用性:不同的生物密码子基本相同,即共用一套密码子。
③ 遗传密码子无逗号:两个密码子间没有标点符号,密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸,读码必须按照一定的读码框架,从正确的起点开始,一个不漏地一直读到终止信号。
④ 遗传密码子不重叠,在多核苷酸链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。
⑤ 密码子具有简并性:除了甲硫氨酸和色氨酸外,每一个氨基酸都至少有两个密码子。这样可以在一定程度内,使氨基酸序列不会因为某一个碱基被意外替换而导致氨基酸错误。
⑥ 密码子阅读与翻译具有一定的方向性:从5'端到3'端。
⑦有起始密码子和终止密码子,起始密码子有两种,一种是甲硫氨酸(AUG),一种是缬氨酸(GUG),而终止密码子(有3个,分别是UAA、UAG、UGA)没有相应的转运核糖核酸(tRNA)存在,只供释放因子识别来实现翻译的终止。
【例1】关于转录和翻译的叙述,错误的是( )。
A. 转录时以核糖核苷酸为原料
B. 转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C. mRNA在核糖体上移动翻