遗传密码的特征

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遗传密码的特征

2023-06-12 05:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

遗传密码是指线性核苷酸序列识别多肽线性结构的规则。 这意味着它们定义了将 mRNA 中的哪些核苷酸序列转化为多肽中的氨基酸序列。 这就是为什么与你的 mRNA 中的核苷酸序列和多肽中的氨基酸序列的关系构成的原因。 核苷酸序列可以编码为密码子或三联体。

遗传密码原理

遗传密码由 64 个不同的密码子组成,每个密码子编码 20 种氨基酸中的一种。 密码子是三个核苷酸碱基。

遗传密码的特征

遗传密码具有许多独特的特征,这些特征已被可靠的实验证明所证明。

遗传密码的特征遗传密码 | 资料来源:http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/Organic/gencode.htmlA. 三重性质

双峰和单峰代码不足以编码 20 个氨基酸。 因此建议三元组代码是所需的最少代码。

B. 退化

这段代码可谓是退化了。 这意味着相同的氨基酸可以由多个碱基三联体编码。 这并不意味着蛋白质合成过程没有特异性。 这只是一个标志,表明氨基酸可以通过多个碱基三联体放置在肽链中。 例如,精氨酸、亮氨酸和丙氨酸的三个氨基酸包含六个同义密码子。 密码子简并分为部分简并和完全简并两种。 在部分简并中,前两个核苷酸相同,但简并密码子中的第 3 个(即 3 个碱基)核苷酸不同; 例如,亮氨酸的 CUU 和 CUC 代码。 完全简并是指四个碱基中的任何一个可能位于第三位但编码相同类型的氨基酸,例如,UCU、UCC、UCA 和 UCG 都编码丝氨酸。

C. 不重叠

遗传密码是不重叠的,即相邻的密码子不重叠。 不重叠的代码表示两个密码子不能使用完全相同的单词。 也就是说,单个碱基能够参与包含两个密码子的创建。

D. 无逗号

由无逗号(或“无逗号”)组成的遗传密码。 没有指示表示一个密码子的开始,或后续密码子的开始。 密码子之间没有任何中间核苷酸(或逗号)。

E. 无歧义

无歧义代码意味着没有关于特定密码子的混淆。 特定的密码子将编码相同的氨基酸。 尽管一个氨基酸可以由多个密码子编码(密码子密码可以简并),但是一个密码子不会编码超过两个不同的氨基酸(无歧义)。

F. 普遍性

代码的普遍性意味着三个碱基的确切序列编码相同的氨基酸,涵盖从基本微生物到复杂的多细胞生物(如人类)的所有生物。 该代码是根据大肠杆菌所做的研究开发的,它适用于所有其他生物。 遗传密码适用于所有生物体,只有一些微小的变异,例如酵母、线粒体和支原体。

G. 极性

遗传密码表现出极性和极性,这意味着代码是在特定方向上读取的,即5'→3'方向。 很明显,如果以不同的方向(即 3' → 5')读取遗传密码,它将识别两种不同的蛋白质,因为密码子将反转碱基序列。

遗传密码遗传密码 | 资料来源:http://lifeofplant.blogspot.com/2011/04/genetic-code.html特殊密码子A. 链起始密码子

三胞胎 AUG 和 GUG 在大肠杆菌中具有双重作用。 当它们出现在 Cistron 的 2 个末端(中间位置)之间时,它们在蛋白质结构的中间位置编码氨基酸甲硫氨酸和万氨酸。 但是,如果它们出现在终止密码子之后,它们就像“链起始”(CI) 标志,也称为“起始密码子”,用于创建多肽链。

B. 链终止密码子

三个三联体 UAA、UAG、UGA 不编码任何氨基酸。 如果其中之一发生在三联体 GUG 或 AUG 和 GUG 之前,它会触发多肽链从核糖体中解离。 它们也被称为“终止密码子”。 它们也被称为链终止密码子,因为它们被细胞用来发出特定肽链翻译过程结束的信号。 然而,它们包含在任何 mRNA 中会导致突然终止在其位置时发送的任何消息,即使多肽链仍未完全完成。

C. 有义密码子

编码特定氨基酸的 61 个密码子被称为“有义密码子”。

D. 无义密码子

三联体 UAA、UAG、UGA 不编码任何类型的氨基酸。 它们最初按术语“无义密码子”分类。 但是,所谓的“无义”密码子被发现属于“特殊意义”。 特殊意义密码子的作用是将遗传信息标点符号作为句末的句号。

遗传密码的突变

每个人都是独一无二的。 事实上,已经发现特定的生理特征消失了。 发生这种情况是因为遗传密码在复制和转录过程中被更改和删除。 在此过程中,不同的 DNA 片段会被重新排列和删除,从而导致变化。

基因在此过程中被获取和破坏,从而导致生物体产生新的身体特征。 让我们考虑一个例子。 当特定基因序列中的缬氨酸 (Val) 被谷氨酰胺 (Gln) 取代时,患者就会出现镰状细胞性贫血。 这是一种血液病。

总之,动物的基因密码依赖于从父母那里继承的基因,以及它是如何通过转录和复制产生的。 我们已经了解碱基如何成为密码子,以及它们如何控制氨基酸的产生。 它们是按照特定序列构成生物体遗传物质的蛋白质单位。 学生可以根据以上信息制作遗传密码PPT,测试自己对遗传密码的理解程度。

遗传密码的模式具有相似结构特征的氨基酸往往是相关的密码子。天冬氨酸密码子(GAU、GAC)与谷氨酸密码子(GAA、GAG)相同; 差异仅在中间碱基(朝向 3' 端)内很明显。类似于那些具有芳香性质的氨基酸苯丙氨酸(UUU,UUC)的密码子,氨基酸酪氨酸(UAU,UAC)和色氨酸(UGG)都以字母尿嘧啶(U)开头。在第 2 个位置具有 U 的所有密码子都是疏水性氨基酸(Ile、Leu、Met、Phe、Val)。首先包含 An 的所有密码子表示除 Arg 外带电荷的氨基酸。所有酸性(Asp 和 Glu)以及碱性(Arg Lys、Asp)氨基酸都含有 A 或 G 作为第二个碱基。什么是阅读框架和开放阅读框架?

mRNA 序列被核糖体吸收成三个不同的阅读框。 大多数时候,只有一个阅读框包含功能性蛋白质,因为其他两个阅读框有多个终止密码子。 在某些噬菌体中,存在利用不同阅读框的重叠基因。 开放阅读框 (ORF) 是指一组以 ATG 开始并以终止密码子 TGA、TAA 或 TAG 结束的密码子。

基因的编码区域具有相当长的 ORF,这与 ORF 通常较短的非编码 DNA 不同。 DNA 序列中开放阅读框的存在可能是密码子区域存在的标志。 ORF 的计算机检查可用于确定编码蛋白质的序列。

阅读框架和开放阅读框架阅读框架和开放阅读框架


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