当前课程知识点:普通生物学 > 第二章 分子生物学基础 > 第一节 遗传的分子基础 > 2.1.9 遗传信息的翻译
我们知道了遗传信息
从DNA到RNA
然后三种RNA
相互协同在其他因子的作用下
翻译合成蛋白质
那么我们接下来要讲的内容
就是遗传信息是怎么样
被翻译出来的这个详细过程
这个过程基本上可以
人为划分为四个步骤
第一 活化酶阅读遗传密码
第二 起始复合物的形成
第三 肽链的延伸和移位
第四 多肽链合成的终止
而整个过程
都是在细胞质中发生的
首先
为了准备翻译过程中所需要的原料
需要将氨基酸结合到特定的tRNA上
这个过程需要氨酰tRNA合成酶的参与
每一种氨酰tRNA合成酶
辨认并结合一种特定的氨基酸
比如色氨酸
它同时也可以辨认
并结合携带有对应该氨基酸的
反义密码子的tRNA分子
比如ACC对应色氨酸
这样活化酶就可以把tRNA分子
和对应的氨基酸连结在一起
在生物体内有20中不同的氨酰tRNA合成酶
对应于20种不同的氨基酸
翻译的过程是在核糖体中完成的
核糖体如我们上次前面介绍的一样
是由大小两个亚基组成
每个亚基中
都包含相当数量的rRNA和蛋白质
大小两个亚基
只有在行使肽链合成功能时
才结合在一起
核糖体上
有五个非常重要的位点
包括1和mRNA结合的位点
第2与新掺入的氨酰tRNA的结合位点
也称为A位点
第3与肽链延长的
过程中的肽酰tRNA的结合位点
也称为P位点
第四
肽酰转移后与即将释放的tRNA的
结合位点也称为E位点
第五 肽酰转移酶的催化位点
翻译的起始需要形成一个
多因子的复合物
在原核细胞中
一种叫做起始因子的蛋白质
起到了非常重要的作用
它将核糖体小亚基
与N-甲酰甲硫氨酸tRNA
即起始tRNA分子
正确的放置在mRNA的起始位置
当起始tRNA被放置在mRNA的
第一个AUG密码子上时
核糖体大亚基就会结合上来
形成了连续的将tRNA分子
与核糖体结合的P A和E位点
多肽链合成就开始了
原核生物和真核生物
在合成蛋白质上的
主要区别之一是
原核生物
是由DNA转录成RNA
再翻译成蛋白质
这个过程
几乎是在同一部位完成的
而真核生物的DNA
转录是发生在细胞核内
蛋白质合成则发生在胞质内
所以它们俩之间是分开的
在起始复合物的形成过程中
产生了P和A和E位点以后
第2个氨酰tRNA
与GTP的延伸因子EF-Tu
形成复合物进入A位点
当核糖体的P位点
和A位点都有氨酰tRNA占位时
通过肽键的合成
也就是氨基和羧基脱水形成肽键
将两个氨基酸连接起来
这个反应是由肽酰转移酶催化的
而这个酶是来自于核糖体大亚基上的rRNA
随着核糖体沿mRNA
从5’到3’方向移动三个核苷酸
空的甲酰甲硫氨酸tRNA
则会移动到E位点并离开核糖体
伸长的多肽链移向了P位
使得A位点暴露出来
准备结合下一个携带有氨基酸的tRNA
所以肽链的延伸
是一个四步的循环过程
也就是氨酰tRNA进入A位点
肽键形成肽链的转位
以及脱氨酰tRNA的释放
随着肽链的延伸核糖体
从起始密码子慢慢的移动到
终止密码子的位置
当终止密码子进入核糖体上的
A位点时
由于tRNA中
不存在携带有与三个终止密码子
互补的反义密码子
那么核糖体就会停止移位
而位于A位点的
终止密码子就被释放因子所识别
释放因子能够促使新合成的多肽链
离开核糖体
从而导致翻译的结束
以及核糖体的解体
从而 翻译就到此停止了
真核生物中的翻译过程
和原核稍有区别
在翻译起始阶段
核糖体小亚基
和翻译起始因子相结合
从mRNA的
5’端特殊的帽子结构开始往3’端
进行扫描
寻找到第一个起始密码子
在找到起始密码子之后
核糖体大亚基会结合上去
从而形成完整的核糖体
以后再开始翻译
而当蛋白合成到了最后阶段
释放因子将会结合到具有
终止密码子的A位点
从而释放出合成的肽链
结束了翻译的过程
生物蛋白质的翻译
可以归纳为下面四个步骤
第一 氨酰tRNA合成酶
合成带有特定氨基酸的tRNA
第二 形成一个包括起始因子
核糖体小亚基mRNA
和甲酰甲硫氨酸tRNA的起始复合物
第三 多肽链的延伸和移位
以及第四合成的终止
在这里
值得我们再次提及的是
翻译的过程是在细胞质中进行的
而我们知道原核生物
不存在细胞核
所以
它们的翻译和转录过程是偶联的
在mRNA的合成过程中
当mRNA的起始部分
与核糖体的rRNA相结合时
翻译就开始了
这是一张大肠杆菌
基因转录过程的电镜照片
你们可以看到翻译过程的每一个步骤
箭头所指的是 RNA聚合酶
在DNA悬挂的每一个RNA分子上
有一系列的核糖体在装配多肽链
这些成簇的核糖体
有时也被称为多聚核糖体
在真核生物中
同样可以形成这样的多聚核糖体
但是因为真核生物中转录和翻译
分别是在细胞核及细胞质中进行
所以转录和翻译是不能同时进行的
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
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-第四节 细胞的能量代谢
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-第五节 细胞的分裂与分化
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-第二节 基因的表达调控
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-第三节 生物技术及其应用
-第二章 分子生物学基础--第三节 生物技术及其应用
-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第一节 高等植物体的细胞与组织
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-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
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-第四节 植物的营养与运输
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-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
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