编码氨基酸的密码子有多少个核苷酸?

六张

密码子

密码子,信使RNA分子中每三个相邻核苷酸组成的一组,在蛋白质中合成时代表一个氨基酸。科学家发现,信使RNA可以决定细胞内蛋白质分子中氨基酸的种类和排列顺序。也就是说,信使RNA分子中4个核苷酸(碱基)的序列可以决定蛋白质分子中20个氨基酸的序列。碱基的数量与氨基酸的种类和数量有什么对应关系?为了确定这种关系,研究人员在试管中加入了一个含有120个碱基的信使RNA分子和合成蛋白质所需的一切,结果产生了一个含有40个氨基酸的多肽分子。可以看出,信使RNA分子上的三个碱基可以决定一个氨基酸。

中文名

密码子

外国名字

遗传密码

科目

生物

另一个名字

三联体密码

种类

组成RNA的碱基有四个,每三个碱基中的前两个决定一个氨基酸。理论上碱基的组合是4的3次方=64,64个碱基的组合就是64个密码子。如何决定20种氨基酸?仔细分析20种氨基酸的密码子表发现,同一种氨基酸可以由几个不同的密码子决定,起始密码子是AUG(蛋氨酸),UAA、UAG、UGA三个密码子不能决定任何一种氨基酸,是蛋白质合成的终止密码子。曾邦哲《结构理论》(1994版)中密码子和氨基酸组合的数学公式为:C1/4+2C2/4+C3/4=20个氨基酸,C1/4+6(C2/4+C3/4)=64个密码子。(另一种算法是4*4*4=64,一个密码子中三个碱基的每个位置有四种可能。)

独特的联系

遗传信息、密码子和反密码子的区别与联系

密码子

遗传信息是指DNA分子中基因上脱氧核苷(碱基)的序列,密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的序列,反密码子是指转运RNA一端三个碱基的序列。关系是DNA(基因)的遗传信息通过转录转移到信使RNA上,转运RNA的一端携带氨基酸,反密码子的另一端与信使RNA上的密码子(碱基)配对。

特性

1.遗传密码子是三联密码:一个密码子由信使mRNA上的三个相邻碱基组成。

密码子

②密码子通用:不同的生物密码子基本相同,即,* * *使用一组密码子。

③遗传密码子中没有逗号:两个密码子之间没有标点符号,密码子之间没有未编码的核苷酸。读码必须遵循一定的阅读框架,从正确的起点开始,不漏读停止信号。

④遗传密码子不重叠,多核苷酸链上任意两个相邻的密码子不使用任何核苷酸。

⑤密码子简并:除蛋氨酸和色氨酸外,每个氨基酸至少有两个密码子。这样,在一定程度上,氨基酸序列不会因为某个碱基被意外替换而造成氨基酸错误。

⑥密码子的阅读和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,一种是蛋氨酸(AUG),一种是缬氨酸(GUG),而终止密码子(三种是UAA、UAG、UGA)没有相应的转运核糖核酸(tRNA),只有释放因子识别才能实现翻译的终止。

在信使RNA中,碱基代码A代表腺嘌呤,G代表鸟嘌呤,C代表胞嘧啶,U代表尿嘧啶(注:RNA不同于DNA,代替胸腺嘧啶T的是尿嘧啶U,根据碱基互补配对原理,U和A形成一对)。

裂纹历史

尼伦伯格(M.W.Nirenberg,1927—2010)和马修(H·马太)破解了第一个遗传密码。

尼伦伯格和马修采用了蛋白质的体外合成技术。他们在每个试管中加入一种氨基酸,然后加入去除了DNA和mRNA的细胞提取物,以及合成的RNA多尿嘧啶核苷酸。结果,添加了苯丙氨酸的试管中出现了聚苯丙氨酸的肽链。实验结果表明,多尿嘧啶核苷酸导致多苯丙氨酸的合成,多尿嘧啶核苷酸的碱基序列由许多尿嘧啶(UUUUUU)组成...),说明尿嘧啶的碱基序列编码一个由苯丙氨酸组成的肽链。结合克里克三个碱基决定1个氨基酸的实验结论,苯丙氨酸对应的密码子应该是UUU。在随后的六七年里,遵循着蛋白质体外合成的思路,科学家们不断改进实验方法,破译了所有的密码子,编辑了密码子表。

起源

除了少数差异,地球上已知生物的遗传密码非常接近;因此,根据进化论,遗传密码应该在生活史中很早就出现了。现有的证据表明,遗传密码的设定并不是随机的结果,可以这样解释:

最近的一项研究表明,一些氨基酸与其对应的密码子具有选择性的化学结合力(立体化学假说),这表明复杂的蛋白质制造过程可能早期并不存在,最初的蛋白质可能是直接在核酸上形成的。但也有学者认为,氨基酸和相应编码的忠实性反映的是氨基酸生物合成路径的相似性,而不是理化性质的相似性(共进化假说)。谢平指出,遗传密码子是生化系统的一部分,因此它必然与生化系统的进化有关,而生化系统