遗传密码( 三 )


遗传密码

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ATP在细胞中位于生化系统的中心
遗传密码

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ATP中心假说示意图原始的遗传密码可能比今天简单得多 , 随着生命演化製造出新的胺基酸再被利用而令遗传密码变得複杂 。虽然不少证据证明这一观点 , 但详细的演化过程仍在探索之中 。经过自然选择 , 现时的遗传密码减低了突变造成的不良影响 。Knight等认为 , 遗传密码是由选择(selection)、历史(history)和化学(chemistry)三个因素在不同阶段起作用的(综合进化假说) 。其它假说:艾根提出了试管选择(in vitro selection)假说 , 奥格尔(Leslie Eleazer Orgel)提出了解码(decoding)机理起源假说 , 杜维(Christian de Duve)提出了第二遗传密码(second genetic code)假说 。Wu等推测 , 三联体密码从两种类型的双联体密码逐渐进化而来, 这两种双联体密码是按照三联体密码中固定的硷基位置来划分的, 包括前缀密码子(Prefix codons)和后缀密码子(Suffix codons) 。不过 , Baranov等推测三联体密码子是从更长的密码子(如四联体密码子quadruplet codons)演变而来 , 因为长的密码子具有更多的编码冗余从而能抵御更大的突变压力 。密码子表此表列出了64种密码子以及胺基酸的标準配对 。1994年版曾邦哲着《结构论》中对密码子和胺基酸的组合数学计算公式为:C1/4+2C2/4+C3/4=20胺基酸 , C1/4+6(C2/4+C3/4)=64密码子 。第一位硷基第 二 位 硷 基第三位硷基-UCAG-UUUU (Phe/F)苯丙氨酸UUC (Phe/F)苯丙氨酸UUA (Leu/L)亮氨酸UUG (Leu/L)亮氨酸UCU (Ser/S)丝氨酸UCC (Ser/S)丝氨酸UCA (Ser/S)丝氨酸UCG (Ser/S)丝氨酸UAU (Tyr/Y)酪氨酸UAC (Tyr/Y)酪氨酸UAA (终止)UAG (终止)UGU (Cys/C)半胱氨酸UGC (Cys/C)半胱氨酸UGA (终止)UGG (Trp/W)色氨酸UCAGCCUU (Leu/L)亮氨酸CUC (Leu/L)亮氨酸CUA (Leu/L)亮氨酸CUG (Leu/L)亮氨酸CCU (Pro/P)脯氨酸CCC (Pro/P)脯氨酸CCA (Pro/P)脯氨酸CCG (Pro/P)脯氨酸CAU (His/H)组氨酸CAC (His/H)组氨酸CAA (Gln/Q)谷氨醯胺CAG (Gln/Q)谷氨醯胺CGU (Arg/R)精氨酸CGC (Arg/R)精氨酸CGA (Arg/R)精氨酸CGG (Arg/R)精氨酸UCAGAAUU (Ile/I)异亮氨酸AUC (Ile/I)异亮氨酸AUA (Ile/I)异亮氨酸AUG (Met/M)甲硫氨酸(起始)ACU (Thr/T)苏氨酸ACC (Thr/T)苏氨酸ACA (Thr/T)苏氨酸ACG (Thr/T)苏氨酸AAU (Asn/N)天冬醯胺AAC (Asn/N)天冬醯胺AAA (Lys/K)赖氨酸AAG (Lys/K)赖氨酸AGU (Ser/S)丝氨酸AGC (Ser/S)丝氨酸AGA (Arg/R)精氨酸AGG (Arg/R)精氨酸UCAGGGUU (Val/V)缬氨酸GUC (Val/V)缬氨酸GUA (Val/V)缬氨酸GUG (Val/V)缬氨酸GCU (Ala/A)丙氨酸GCC (Ala/A)丙氨酸GCA (Ala/A)丙氨酸GCG (Ala/A)丙氨酸GAU (Asp/D)天冬氨酸GAC (Asp/D)天冬氨酸GAA (Glu/E)谷氨酸GAG (Glu/E)谷氨酸GGU (Gly/G)甘氨酸GGC (Gly/G)甘氨酸GGA (Gly/G)甘氨酸GGG (Gly/G)甘氨酸UCAG注:(起始)标準起始编码 , 同时为甲硫氨酸编码 。mRNA中第一个AUG就是蛋白质翻译的起始部位 。逆密码此表列出了和20种胺基酸和密码子的标準配对 。AlaAGCU,GCC,GCA,GCGLeuLUUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUGArgRCGU,CGC,CGA,CGG,AGA,AGGLysKAAA,AAGAsnNAAU,AACMetMAUGAspDGAU,GACPheFUUU,UUCCysCUGU,UGCProPCCU,CCC,CCA,CCGGlnQCAA,CAGSerSUCU,UCC,UCA,UCG,AGU,AGCGluEGAA,GAGThrTACU,ACC,ACA,ACGGlyGGGU,GGC,GGA,GGGTrpWUGGHisHCAU,CACTyrYUAU,UACIleIAUU,AUC,AUAValVGUU,GUC,GUA,GUG起始AUG终止UAG,UGA,UAA技术细节起始和终止密码子蛋白质的转译从初始化密码子(起始密码子)开始 , 但亦需要适当的初始化序列和起始因子才能使mRNA和核糖体结合 。最常见的起始密码子为AUG , 其同时编码的胺基酸在细菌为甲醯甲硫氨酸 , 在真核生物为甲硫氨酸 , 但在个别情况其它一些密码子也具有起始的功能 。