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6.1 mRNA与遗传密码
作者:生科院    文章来源:西北农林科技大学    点击数:5690    更新时间:2011/4/15
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蛋白质是由20种氨基酸组成的,不同的蛋白质中氨基酸排列顺序不同,这种排列顺序是按基因中碱基顺序决定的。

 

基因的遗传信息在转录过程中从DNA转移到mRNA,再由mRNA将遗传信息表达为蛋白质中氨基酸顺序的过程称翻译。即蛋白质的生物合成过程。

 

6.1.1 mRNA

1956~1961年Jacob等四个实验室用T4噬菌体感染大肠杆菌,发现了真正的模板。T4噬菌体感染后,宿主细胞E. coli的RNA合成停止,转录出的RNA仅来源于T4 DNA,T4 RNA的碱基组成不仅与T4 DNA非常相似,而且能与tRNA和E. coli核糖体结合指导合成蛋白质。因为T4 RNA携带了T4 DNA的遗传信息,所以称为mRNA (messenger RNA)。

 

现已纯化了许多真核细胞mRNA,并测定了一些mRNA的序列。mRNA都有合成一种多肽链的信息,具有共同的结构特征。如成熟的卵清蛋白mRNA含1859nt。5’端有“帽子”,3’端含poly A。在5’端非翻译序列(64nt)和3’端非翻译序列(637nt)间是编码区(1158nt)。

 

原核细胞每个mRNA分子带有多个功能相关蛋白质的编码信息,以多顺反子形式排列,可翻译出几种蛋白质。原核mRNA半衰期很短,一般只有2min。

 

真核细胞每个mRNA一般只带一种肽链编码信息,是单顺反子的形式。mRNA半衰期为1~24hr。

 

不同的蛋白质有各自不同的mRNA,mRNA除含有编码区外,两端还有非编码区。

非编码区对于mRNA的模板活性是必需的,特别是5’-端非编码区在蛋白质合成中可能是与核糖体结合的部位。

 

基因中各种序列的一般排列次序为:启动子-5’-端非编码区-编码区-3’-非编码区–终止子。

 

6.1.2 遗传密码

遗传密码(Genetic code)是DNA上核苷酸与蛋白质中的氨基酸的对应关系。也是mRNA中蕴藏遗传信息的碱基顺序。

mRNA中的4种碱基组成的密码子代表了20种氨基酸,同时决定了翻译过程的起始与终止位置。

 

所有多肽链都从AUG,终止密码子是UAA、UAG及UGA。

mRNA分子上以5’→3’方向,从AUG开始每3个连续的核苷酸(三联体)组成一个密码子(codon),决定一种氨基酸。

 

DNA上从起始密码子至终止密码子间的一段序列称为一个开放读框(open reading frame,ORF或可读框)。

每种氨基酸至少有一种密码子,最多的有6种密码子。通过遗传学和生物化学实验,1966年编排出遗传密码表。

 

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