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RNA在翻译中的作用及正常人体功能

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:如在mRNA分子插入或缺失一个碱基,就会引起阅读框移位,称移码。AUG是蛋氨酸的密码子,但在mRNA分子翻译起始部位时,又是肽链合成的起始密码子。结合何种氨基酸,取决于tRNA反密码环上的反密码子。(三)rRNA与蛋白质构成的核糖体核蛋白体由大亚基和小亚基组成,两个亚基均由不同的rRNA与多种蛋白质组成。

RNA在翻译中的作用及正常人体功能

(一)mRNA与遗传密码

mRNA上所携带的遗传信息是以碱基互补原则,从DNA结构基因转录下来的。在mRNA链上以5′→3′方向,每3个相邻碱基组成一个三联体代表一种氨基酸,这个三联体称遗传密码(又称密码子,codon)(表23-1)。组成mRNA的碱基有4种,故可排列成43=64个密码子,它们不仅代表20种氨基酸,而且有起始密码和终止密码。

表23-1 64种遗传密码与氨基酸的对应关系

注:AUG若在mRNA翻译起始部位,为起始密码;不在起始部位,则为蛋氨酸密码

mRNA上的密码子具有以下特点。

1.密码的简并性 一种氨基酸具有两种以上的密码子称为密码的简并性。同一种氨基酸有几种密码子称同义密码。密码子的专一性主要由头2个碱基决定,第3个碱基则呈摆动现象。这是由于密码子的第3个碱基(3′端)与反密码子的第1个碱基(5′端)配对要求不十分严格,因此第3个碱基即便发生突变仍能正确翻译出,这对维持生物物种的稳定性有一定意义。

2.密码阅读的连续性 密码之间不隔开,翻译方向是从5′端向3′端一个一个连续不断地进行,直至终止密码。如在mRNA分子插入或缺失一个碱基,就会引起阅读框(被翻译的碱基顺序)移位,称移码。移码可引起突变。

3.起始密码和终止密码 UAA、UAG和UGA是3个终止密码,它们不代表任何氨基酸,只标志翻译的终止。AUG是蛋氨酸的密码子,但在mRNA分子翻译起始部位时,又是肽链合成的起始密码子。因此,代表氨基酸的密码子是61个。(www.xing528.com)

4.密码的通用性 遗传密码子基本上通用于生物界所有物种,说明了生物的同源进化。近10年来的研究表明,在线粒体叶绿体的密码与通用密码有一些差别。

(二)tRNA与氨基酸的转运

蛋白质生物合成中tRNA是氨基酸特异的运载工具,这是由于tRNA的3′-末端的CCA-OH(氨基酸臂)是结合氨基酸的部位,可结合氨基酸形成氨基酰-tRNA。结合何种氨基酸,取决于tRNA反密码环上的反密码子。反密码子准确地按碱基配对原则与mRNA上密码子结合,使所带的氨基酸按mRNA分子中密码子顺序排列成肽链。这种结合是反方向的,即反密码子的第1、2、3核苷酸分别和密码子的第3、2、1核苷酸结合。其中反密码子的第1位核苷酸和密码子的第3位核苷酸结合时,并不严格遵循碱基配对原则,即U-G、I-U、I-C或I-A均可配对,这种现象称为摆动配对。

(三)rRNA与蛋白质构成的核糖体(又称核蛋白体)

核蛋白体由大亚基和小亚基组成,两个亚基均由不同的rRNA与多种蛋白质组成。大亚基上有转肽酶,还有两个结合位点,一个是结合肽酰-tRNA的位点(peptidyl site位,P位,亦称“给位”),另一个是结合氨基酰-tRNA的位点(aminoacyl site位,A位,亦称“受位”)。小亚基有mRNA结合部位,使mRNA能附着于核蛋白体上,以便遗传密码被逐个进行翻译(图23-1)。

图23-1 核糖体

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