北京基因组所合作研究揭示密码子表的内在规律
对于绝大多数物种来说,外界所能提供的能源是有限的,如何有效利用有限的资源,往往对物种的生存起决定作用。中国科学院北京基因组研究所基因组科学与信息重点实验室胡松年组客座研究员陈卫华以及德国杜塞尔多夫大学、欧洲分子生物实验室的合作者们从全新的角度出发,对“能量节省”压力下基因组的演化情况进行了系统研究。研究成果于4月21日在Nature communications 杂志上在线发表。 研究人员首先为细胞内最重要的两类大分子——核酸和氨基酸加上了“价格标签”,即它们合成时所需要的ATP数量。各个分子的价格是不一样的,比如核酸A大约是T的1.5倍,而G则是C的1.3倍;氨基酸则普遍比核酸要贵些。从“价格”的角度看,任何DNA突变(比如从A变为T),不论是否有功能上的影响,都会带来价格上的变动。 由于基因组上的蛋白编码区会被转录成千上万次,当编码区发生突变时,核酸价格上的变动会因转录而放大。因此研究人员推测,转录会促使编码区倾向于......阅读全文
细胞化学词汇反密码子
反密码子是在tRNA的三叶草形二级结构反密码臂的中部,可与mRNA中的三联体密码子形成碱基配对的三个相邻碱基。在蛋白质的合成中,起解读密码、将相应的氨基酸引入核糖体A和P位点的作用。 反密码子(anticodon):RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个碱基。
密码子偏倚的定义
中文名称:密码子偏倚英文名称:codon bias定 义:编码同一氨基酸的不同密码子的非平均使用现象。应用学科:遗传学(一级学科),进化遗传学(二级学科)
起始密码子的运作原理
AUG是起始密码子,也就是说肽链起始于甲硫氨酸。这个氨基酸是甲基化的甲硫氨酸。起始密码子结合到一个与甲硫氨酸一tRNA相同的3’UAC5’反密码子的甲酰甲硫氨酸一tRNA上.也就是说,甲硫氨酸一tRNA和甲酰甲硫氨酸一tRNA都是由AUG编码.但是起始氨基酸的信号要比所有其他氨基酸的信号复杂得多。根
副密码子的特点介绍
(1)一种氨酰tRNA 合成酶可以识别一组同功tRNA (多达6个),它们的副密码子有共同的特征。(2)副密码子没有固定的位置,亦可能不止1个碱基对。(3)尽管副密码子不能单独与氨基酸发生作用,但副密码子可能与氨基酸的侧链基团有某种相应性。(4)并非所有的tRNA氨基酸柄上的G3·U70都是它的副密
什么是上游起始密码子?
约50%的智人(Homo Sapiens)基因带有上游起始密码子(上游AUG)。尽管真核细胞每条mRNA只表达一个蛋白,但其依然可以带有多个上游可读框和上游AUG,只是其并不翻译产生具有生物学意义的蛋白。理论上,真核细胞会翻译其mRNA上游到下游扫描遇到的第一个AUG,并且在翻译完成后解离。这意味着
反密码子臂的定义
中文名称反密码子臂英文名称anticodon arm定 义由反密码子茎和反密码子环构成,是转移核糖核酸高级结构中的一部分区域。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
简述简并密码子的表现
许多氨基酸的密码子的第1和第2个碱基相同,只有第3个碱基不同,密码子的简并性,特别是第三位的胞嘧啶和尿嘧啶或鸟嘌呤和腺嘌呤的简并性常常等同(右表),这说明为什么在不同生物的DNA中的AT/GC比率会有很大的变异,而其蛋白质的氨基酸相对比例却没有很大的变化。 对应于同一种氨基酸的不同密码子称为同
副密码子的特点介绍
(1)一种氨酰tRNA 合成酶可以识别一组同功tRNA (多达6个),它们的副密码子有共同的特征。(2)副密码子没有固定的位置,亦可能不止1个碱基对。(3)尽管副密码子不能单独与氨基酸发生作用,但副密码子可能与氨基酸的侧链基团有某种相应性。(4)并非所有的tRNA氨基酸柄上的G3·U70都是它的副密
终止密码子的发现过程
1964年Yanofsky在研究E.coli色氨酸合成酶A蛋白时推测无义密码子的存在。他的推测/是从两个不同的角度:一是为trp A编码的mRNA还编码了trpB,trpC,trpD和trpE。即一个mRNA 分子中可以作为不同多肽的模板,那么有可能在翻译时中途在某个位点(两个肽的连接处〕停止,然后
关于密码子的种类介绍
构成RNA的碱基有四种,每三个碱基的开始两个决定一个氨基酸。从理论上分析碱基的组合有4的3次方=64种,64种碱基的组合即64种密码子。怎样决定20种氨基酸呢?仔细分析20种氨基酸的密码子表,就可以发现,同一种氨基酸可以由几个不同的密码子来决定,起始密码子为AUG(甲硫氨酸),另外还有UAA、U
副密码子的概念介绍
mRNA的核苷酸顺序与蛋白质的氨基酸顺序之间在结构上并没有直接的相应关系,二者也不发生直接的相互作用。在这两种不同的遗传语言之间,必须通过译员才能互相沟通。扮演这种译员角色的就是各种tRNA分子。如果没有tRNA的存在,也就无所谓密码子了。因此密码子的意义并不是单独由mRNA决定的,而是由mRN
密码子适应指数的概念
中文名称:密码子适应指数英文名称:codon adaptation index;CAI定义:密码子适应指数是反映编码区同义密码子与密码子最佳使用相符合的程度,取值范围在0—1之间。应用学科:遗传学(一级学科);进化遗传学(二级学科)
细胞化学词汇反密码子茎
中文名称:反密码子茎英文名称:anticodon stem定 义:转移核糖核酸中与反密码子环相连的茎区,通常是含有5对碱基的螺旋。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
密码子的应用翻译起始效应
mRNA浓度是翻译起始速率的主要影响因素之一,密码子直接影响转录效率,决定mRNA浓度。如单子叶植物在“翻译起始区”的密码子偏性大于“翻译终止区”,暗示“翻译起始区”的密码子使用对提高蛋白质翻译的效率和精确性更为重要,因此,通过修饰编码区5′端的DNA序列,来提高蛋白质的表达水平将有望成为可能。
关于密码子的破解历史介绍
尼伦伯格和马太采用了蛋白质的体外合成技术。他们在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液,以及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸,结果加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。实验结果说明,多聚尿嘧啶核苷酸导致了多聚苯丙氨酸的合成,而多聚尿嘧啶核苷酸的碱基序列是
细胞化学词汇反密码子环
中文名称:反密码子环外文名称:anticodon loop定 义:在氨基酸臂对面的单链环称反密码子环(anticodon loop),该环含有由三个核苷酸残基组成的反密码子。
简述密码子的基因定位功能
密码子的使用模式在细胞核和细胞质遗传物质之间也存在差异,如核基因中的起始密码子只有ATG,而线粒体基因中的起始密码子为ATN;核基因中的终止密码子TGA在线粒体基因中用来编码色氨酸等。因此,可以通过比较密码子的使用模式,来进行真核生物核糖体在细胞内以及未知基因在基因组的定位。
关于终止密码子的基本介绍
终止密码: UAG,UAA,UGA是终止密码子。相应的DNA上的终止密码子序列是TAG,TAA,TGA。 终止密码子又称“无意义密码子”。不编码任何氨基酸的密码子,如UAA,UAG和UGA。当肽链延长到这3个密码子的任何一个时,即行停止,从而使已合成的多肽链释放出来,因此终止密码子相当于1个停
终止密码子的实验方法
终止密码子实验方法不是对各种突变型的产物测序,而是先将野生型的头部蛋白用胰蛋白酶和糜蛋白酶来处理,消化后所产生的极复杂的混合物中,通过电泳能分离、鉴定出8个各有特征的头部蛋白蛋白片段,分别是Cys, T7C(His), C12b(Tyr), T6(Trp), T2a(Pro), T2(Trp), C
起始密码子的概念和特点
起始密码子,信使RNA(mRNA)的开放阅读框架区中,每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸,这种存在于mRNA开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列称为密码子(codon)。由A、U、C、G四种核苷酸可组成64个密码子,其中有61个密码子可编码氨基酸。AUG既编码甲硫氨酸,又作为多肽链合成的起始
关于副密码子的基本介绍
对于终产物为RNA的基因,只要进行转录并进行转录后的处理,就完成了基因表达的全过程;而对于终产物是蛋白质的基因,还必须将mRNA翻译成蛋白质。 tRNA 分子上决定其携带氨基酸分子的区域称为副密码子。
eLife:“通读”终止密码子非常普遍
基因意味着开放性阅读框。在翻译特定基因的mRNA转录本时,从起始密码子AUG开始,以三个碱基为单位进行,直到核糖体遇到终止密码子,才完成蛋白质的延伸。以上这些都是生物教科书里的规则。 不过,人们常说“规则就是用来打破的”,核糖体也不例外。科学家们已经发现了一些“通读”(Read-throu
密码子的应用预测进化规律
预测进化规律类似的密码子使用模式,预示着物种相近的亲缘关系或生存环境。目 前已有研究通过比较密码子偏性的差异程度,来分析物种间的亲缘关系和进化历程。线粒体基因组具有母系遗传、分子结构简单、多态性丰富等优点,是一种重要的分子标记,研究其密码子使用偏好性,可以很好地用于确定动物类群的遗传分化和系统发生关
细胞化学词汇反密码子臂
中文名称:反密码子臂英文名称:anticodon arm定 义:由反密码子茎和反密码子环构成,是转移核糖核酸高级结构中的一部分区域。应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科),核酸与基因(二级学科)
简述起始密码子的选择识别
原核生物的翻译要靠核糖体30S亚基识别mRNA上的起始密码子AUG,以此决定它的可译框架,AUG的识别由fMet-tRNA中含有的碱基配对信息(3'-UAC-5')来完成。原核生物中还存在其他可选择的起始密码子,14%的大肠杆菌基因起始密码子为GUG,3%为UUG,另有2个基因使
关于副密码子的概念介绍
mRNA的核苷酸顺序与蛋白质的氨基酸顺序之间在结构上并没有直接的相应关系,二者也不发生直接的相互作用。在这两种不同的遗传语言之间,必须通过译员才能互相沟通。扮演这种译员角色的就是各种tRNA分子。如果没有tRNA的存在,也就无所谓密码子了。因此密码子的意义并不是单独由mRNA决定的,而是由mRN
关于同义密码子的基本介绍
编码同一氨基酸的密码子称为同义密码子。 同一种氨基酸有两个或更多密码子,称为密码子的简并性。由于密码子具有简并性,一个氨基酸的密码子大多不止一个,这些密码子就为同义密码子。 同义密码子通常只在第3位碱基上不同,这样可减少有害突变。密码子第3位碱基与tRNA反密码子不严格遵从碱基配对规律(摆动
关于密码子的共进化假说
共进化假说提出传统的密码是从原始的简单密码进化而来,密码子的进化与氨基酸生物合成的进化是并列的。主要证据是这个原始的密码可能是由64个密码子通过高度简并只编码少量的氨基酸,而后的进化中,那些来自相关合成路径的物理化学性质不同的氨基酸却具有相似的密码子,表明密码子的进化与氨基酸生物合成具有密切相关
关于起始密码子的基本介绍
起始密码子,信使RNA(mRNA)的开放阅读框架区中,每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸,这种存在于mRNA开放阅读框架区的三联体形式的核苷酸序列称为密码子(codon)。由A、U、C、G四种核苷酸可组成64个密码子,其中有61个密码子可编码氨基酸。AUG既编码甲硫氨酸,又作为多肽链合成的
简述起始密码子的动作原理
AUG是起始密码子,也就是说肽链起始于甲硫氨酸。这个氨基酸是甲基化的甲硫氨酸。起始密码子结合到一个与甲硫氨酸一tRNA相同的3’UAC5’反密码子的甲酰甲硫氨酸一tRNA上.也就是说,甲硫氨酸一tRNA和甲酰甲硫氨酸一tRNA都是由AUG编码.但是起始氨基酸的信号要比所有其他氨基酸的信号复杂得多