基因指導蛋白質(zhì)的合成翻譯

第四章基因的表達

------翻譯基因是有遺傳效應的DNA片段基因在染色體上呈線性排列基因的表達：基因通過指導蛋白質(zhì)的的合成來控制性狀的過程基因指導蛋白質(zhì)的合成1、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄：DNA------mRNA2、遺傳信息的翻譯：mRNA------蛋白質(zhì)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄：DNA----------mRNA

問題探討：我們知道了核酸中的核苷酸序列代表著遺傳信息，翻譯實際上就是將mRNA中的堿基序列翻譯為蛋白質(zhì)的氨基酸序列，那堿基序列與氨基酸序列是如何對應的呢？

堿基與氨基酸之間的對應關系：

問題探討：組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，而構(gòu)成RNA的堿基只有4種。如何解決堿基種類與氨基酸之間的矛盾？1954年俄國出生的美國物理學家伽莫夫（G.Gamov）對破譯密碼首先提出了挑戰(zhàn)。他不是一位實驗科學家，所以只能從理論上來嘗試密碼的解讀。他認為：從排列組合計算，三個堿基組成的密碼有43=64種，足夠編碼這20種的氨基酸。即三個堿基編碼一個氨基酸。遺傳密碼的閱讀方式問題探討：

mRNA中的堿基序列中每三個堿基代表一個氨基酸，那么，在這三個堿基中的每個堿基作為信息只讀一次還是重復閱讀呢？以重疊和非重疊方式閱讀DNA序列會有什么不同呢？遺傳密碼的閱讀方式的假設：遺傳密碼子的驗證（克里克的實驗）

T4噬菌體染色體上的一個基因通過處理，可以使DNA脫落或插入單個堿基，無論增或減都可以引起DNA上的堿基序列的改變

。Crick小組用這種方法，最后獲得加入或減少一個，二個，三個的不同堿基數(shù)的一系列的T4噬菌體。他們發(fā)現(xiàn)加入或減少一個和二個堿基的噬菌體，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)，而加入或減少3個堿基時卻可以合成正常功能的蛋白質(zhì)，這說明什么？

克里克是第一個用實驗證明遺傳密碼中3個堿基編碼1個氨基酸的科學家，該實驗同時表明：遺傳密碼從一個固定的起點開始，以非重疊的方式閱讀。遺傳密碼對應規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

:1961-1962年，尼倫伯格（，1927～）和馬太（H.Matthaei）的實驗：遺傳密碼對應規(guī)則的發(fā)現(xiàn)

實驗結(jié)果表明：當用由單一的尿嘧啶組成的核酸長鏈加進細胞提取液（除去了細胞提取液中的DNA和mRNA)，則產(chǎn)生了由單一苯丙氨酸組成的多肽長鏈。這個結(jié)果立即震動了科學界。結(jié)合克里克的實驗結(jié)論，由此可知：與苯丙氨酸對應的密碼子是UUU。這是第一個遺傳密碼子被破譯。尼倫伯格的實驗巧妙之處在于利用無細胞系統(tǒng)進行體外合成蛋白質(zhì)。在接下來的六七年里，科學家沿著體外合成蛋白質(zhì)的思路，不斷地改進實驗方法，破譯出了全部的密碼子，并編制出了密碼子表。這項工作成為生物學史上的一個偉大的里程碑！遺傳密碼表1、一個密碼子，決定一個特定的氨基酸。

2、一種氨基酸可能有幾個密碼子（簡并性）。3、在64個遺傳密碼子中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個，另外3個為終止密碼。

4、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。

遺傳密碼子的特性：

游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸就以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。叫做翻譯。遺傳信息的翻譯:問題：氨基酸是怎樣運送到核糖體上的呢？運載工具：轉(zhuǎn)運RNA(tRNA)

一種tRNA只能攜帶一種氨基酸反密碼子有61個圖4-6蛋白質(zhì)的合成示意圖

一個mRNA分子上結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈歸納：基因控制蛋白質(zhì)合成的過程DNA的遺傳信息mRNA的遺傳信息蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序轉(zhuǎn)錄翻譯

一個善