分子生物学:第六章 蛋白质翻译
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名词解释蛋白质的翻译蛋白质的翻译是细胞中一个非常重要的过程,它与维持细胞活动、构建细胞结构以及遗传信息的传递密切相关。
在生物学中,蛋白质被视为生命的基石,是所有生物体内各种功能和活动的主要参与者。
本文将对蛋白质的翻译过程进行解释,并探讨其在细胞中的作用。
蛋白质是生命体中的基本分子之一,它们由氨基酸单元组成。
细胞内蛋白质的合成主要通过翻译过程实现。
翻译的开始是由于特定的mRNA(信使RNA)分子的存在。
mRNA是一种由DNA模板合成的分子,它携带了编码蛋白质合成顺序的信息,被称为编码序列。
翻译的过程可以分为三个主要阶段:起始、延伸和终止。
在起始阶段,细胞核中的mRNA与核糖体结合,并通过扫描编码序列上的起始密码子来确定合成蛋白质的起始点。
起始密码子通常是AUG,对应着编码氨基酸甲硫氨酸。
随后,延伸阶段开始,细胞内的转运RNA(tRNA)分子通过与mRNA上的密码子的互补碱基配对来逐渐引入氨基酸。
每个tRNA携带着特定的氨基酸,它们能够通过与mRNA上的密码子的互补配对来识别正确的位置。
这种配对是通过RNA 分子之间的碱基亲和性实现的。
随着tRNA的不断增加,翻译复合物沿着mRNA链逐渐滑动,将氨基酸连接在一起,形成新的蛋白质链。
这个过程是高度精确的,需要特定的酶、辅助因子和能量。
最后一个阶段是终止阶段,它发生在翻译到达终止密码子时。
终止密码子是UAA,UAG或UGA,并不编码任何氨基酸。
在终止阶段,特定的蛋白质因子识别终止密码子,此时翻译复合物解离,新合成的蛋白质从核糖体中释放出来。
蛋白质的翻译在细胞中是一个非常重要的过程,因为它决定了细胞中的蛋白质组成和功能。
蛋白质是细胞中许多生物学反应的媒介和催化剂,它们通过与其他分子相互作用来实现各种细胞功能,包括细胞信号传导、结构支持、代谢调控等。
此外,蛋白质的翻译还与细胞发育和分化密切相关。
在胚胎发育过程中,蛋白质的翻译调控起着关键作用,决定了细胞的特殊化和组织的形成。
分子生物学知识:蛋白质翻译的过程及调控蛋白质是生物体内最重要的基本分子之一,翻译是蛋白质合成的第二步,是DNA变成蛋白质的过程,也是分子生物学领域研究的一个重要方向。
本文将详细介绍蛋白质翻译的过程和调控机制。
一、蛋白质翻译的基本过程蛋白质翻译是利用mRNA编码信息合成相应氨基酸序列的核糖体的过程。
它包括:识别mRNA上的起始密码子,启动翻译,不断读取mRNA 上的密码子,带有相应氨基酸的tRNA进入到核糖体中,形成肽键,不断合成肽链,显示蛋白质的三维结构,合成终止信号序列,终止翻译。
蛋白质翻译的过程是一个高度精密和高效的生物学过程,涉及到多个组分的协同作用。
其中,核糖体大小会影响识别mRNA上的起始密码子,载体和氨基酸修饰酶与氨基酸配对会影响tRNA的选择,异戊二烯基腺嘌呤和三磷酸腺苷在翻译的实时调控中扮演重要角色,参与调控的成分还包括反式作用元件,转录因子和小分子抑制剂等。
二、蛋白质翻译的调控1.核糖体大小有些原核生物通过改变核糖体大小来对蛋白质翻译进行调控。
多种感受器和蛋白质参与这一过程,如当环境营养缺乏时,Hfq蛋白可促进核糖体70S向50S的转化,从而抑制蛋白质合成。
此外,原核生物还能利用梭菌素等类似物质的抗生素来抑制蛋白质的合成。
2.tRNA的选择tRNAs中含有反式作用元件,这类元件会抑制或促进某些tRNA和核糖体间的接合。
例如ppGpp可作为氨基酸饥饿的信号,抑制酰-tRNA 合成酶,并促进详尽起始密码子使用不同的tRNA。
3.氨基酸与酰化酶配对氨基酸合成的过程包括转化、进入、修饰、以及由活化氨基酸转化而成的酰化实体等,这一过程中,一些特殊酰化实体可作为信号调控翻译速度,例如当丙氨酸浓度较低的时候,一些细菌会使用一个二氢叶酸-腰凝酶作为丙氨酸,同时可以调控不同tRNA对于不同氨基酸的选择。
4.mRNA的选择mRNA上的核糖体启动区,其中以AUG国际起始密码子为中心的25个核苷酸序列,是蛋白质翻译始动的重要标志。