三联密码“三中读二”的规律性

在三联密码与氨基酸对应表(密码字典)里,缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丙氨酸和甘氨酸五种氨基酸都有四个同义密码.在它们被“翻译”时,密码的前两个碱基(按5'→3'顺序)即足以决定其对应的tRNA的种类,即氨基酸的种类,因其第3碱基任意更换还是同义的.有人将此称为“三中读二”.此外,亮氨酸、丝氨酸和精氨酸三种氨基酸都有六个同义密码;四个密码属于“三中读二”,另外两个不是.除上述八种氨基酸的密码外,其余的密码全不能“三中读二”.寻求“三中读二”的规律性,无疑有助于     

细胞操作技术的现状

1.细胞操作的目的众所周知,遗传因子决定着蛋白质中氨基酸的排列顺序,遗传密码就是核苷酸碱基三联体的排列。其实,遗传密码不光是决定氨基酸排列的三连体。决定蛋白质中氨基酸排列顺序的遗传密码,还不足全部遗传因子的10％,其余90％以上核苷酸排列的意义,还不太清楚。不过最近知道,伴随着发生、分化,也有抑制现象出现,逐渐搞清了在分化中出现的调节细胞性质的遗传密码。即有关调节遗传因子出现的密码正在破     

变异密码的编码规律

普适遗传密码(简称普码)早为人们所知,变异密码(简称变码)也逐步被人们所认识。变码字典如表1。     

核糖体蛋白质对信使RNA的选择性

生命的两大支柱蛋白质和核酸是生命的两大支柱。脱氧核糖核酸(DNA)以密码的形式记录着遗传信息,负责传种接代。然而它所记录的只是密码,就和电报纸上的数字密码一样,并不直接表达电报内容,读起来索然无味。DNA密码必须经过转录(分子遗传学借用转录一词,来表示由DNA密码转抄成核糖核酸(RNA)密码)和翻译(分子遗传学借用翻译一词,表示将RNA密码翻译成蛋白质)的过程,就如同把电码译成电文那样,才能把那份电报的内容表达出来。DNA链、RNA链上的密码子顺序和蛋白质多肽链上的氨基酸顺序严格对应。生物界种类繁多,千变万化。但生物的一切性状,     

基因合成的奠基人——哈尔·戈宾德·科拉纳

1953年,沃森和克里克DNA双螺旋模型的提出标志着分子生物学的诞生,而1958年克里克提出中心法则,进一步阐述了DNA发挥信息载体功能的机制.DNA中的遗传信息需要转换为蛋白质中的结构信息才可实现生物学功能,这其中涉及到一个关键问题,即DNA(或RNA)中的碱基序列决定蛋白质中氨基酸序列的秘密,科学家将"碱基顺序决定氨基酸顺序"这一特性称为遗传密码.20世纪60年代,破译遗传密码成为当时分子生物学领域最迫切需要解决的重大问题之一.1961年,美国国立卫生研究院的科学家尼伦伯格(Marshall Warren Nirenberg)首先应用大肠杆菌无细胞体系确定了第一个遗传密码,即UUU编码苯丙氨酸[1].1966年,所有64种遗传密码全部破译成功,世界多位科学家为此做出了卓越贡献,有两位科学家发挥了关键性作用,除尼伦伯格外,另一位就是美国籍印度裔科学家哈尔·戈宾德·科拉纳(Har Gobind Khorana)[2].     

水稻线粒体tRNATrp的种属特异性氨酰化

为了研究原核生物和真核生物(细胞质)色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)对线粒体tRNA^Trp识别的种属特异性, 构建了7个水稻线粒体tRNA^Trp三位点(G73, U72, A68)的单点或多点突变的突变体. 这些突变基因, 经体外转录后分别用枯草杆菌(B. subtilis)和人色氨酰tRNA合成酶(TrpRS)进行氨酰化反应, 并测定它们的动力学常数. 结果表明, 与野生型水稻线粒体tRNATrp相比, 7个突变体的转录产物被B. subtilis TrpRS氨酰化的活力分别降低了53.33%~99.79%, 被人TrpRS氨酰化的活力却分别提高了4~330倍, 其中以MPH7(水稻线粒体tRNATrp的三碱基(G73, U72 和C68)全部突变为人tRNA^Trp的三碱基序列)的氨酰化活力改变最大. 实验结果证明, 与真核生物和原核生物细胞质tRNA^Trp的种族特异性类似, 水稻线粒体 tRNA^Trp的种属特异性元件也主要处于氨基酸接受茎的识别位碱基、第一和第五对碱基对, 亦即识别位碱基G73, 氨基酸接受茎上的两个碱基对G1/U72和U5/A68. 本研究为线粒体 tRNATrp起源于真细菌的推论提供了实验依据.     

血管紧张素Ⅱ及其自旋标记物的合成、生物活性和顺磁共振的研究

血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ,AugⅡ)是肾素-血管紧张素系统(RAS)中的重要成分,在肾脏RAS中,肝脏生成的一种α_2球蛋白,即血管紧张素原,通过肾小球旁细胞分泌的一种蛋白水解酶肾素的作用,成为10肽血管紧张素Ⅰ(AngⅠ),再通过血管紧张素转化酶的作用去掉两个氨基酸(His-Leu)成了强活性的8肽AugⅡ,其氨基酸序列为:DRVYIHPF.AugⅡ可与相应受体结合引发多种生理效应.自旋标记方法为生物学研究提供了有效手段,有些顺磁性基团自身结构功能也对被标记分子的结构发生影响,被认为是双功能基团.     

重组LacZ′基因的非常规表达

从DNA→mRNA→蛋白质的过程是极其复杂的,原核生物及真核生物细胞合成的某些蛋白质的氨基酸顺序并不总能按通用的三联密码框架从DNA或mRNA顺序中推导出来,推导的顺序与真正的顺序的差异可能来源于转录后加工过程,也可能来源于翻译过程,这些包括RNA剪接(RNA splicing)、RNA编辑(RNA editing)、翻译的重新起动(reinitiation)及核糖体移码(ribosomal frameshifting)等.这些基因表达方式的发现大大推动了对生命规律的认识,并已经成为生命科学的重要基石.     

10,10-二甲基-6-苯基-8-(5-取代-2-呋喃基)-10H-吡啶并[1,2-a]吲(口朶)盐的合成和波谱性质

2,3,3-三甲基-3H-吲哚盐与α,β-不饱和酮的反应文献报道较少。其高氯酸盐(Ⅰ)与取代查耳酮经麦克尔加成、环化和芳构化可生成10,10-二甲基-6-苯基-8-(4-取代苯基)-10H-吡啶并[1,2-a]吲哚高氯酸盐(Ⅱ),后者可用作染料,荧光增白剂或有机光导增感剂。为寻求优异性能的Ⅱ型化合物,我们试验了Ⅰ与1-苯基-3-取代呋喃基-2-丙烯-1-酮(Ⅲ)的反     

中国黏多糖贮积症Ⅱ型家系的1467-A新突变

多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)具有高度遗传异质性. 应用PCR-DNA测序等方法对中国MPSⅡ家系的IDS基因的突变热点进行研究, 发现1467-A新突变. 该突变位于exon 9编码区内第448位的密码子, 即cDNA第1467 bp的腺嘌呤(A)后缺了1个A. 这一移码突变使得新序列在第460位提前遇上终止密码TGA, 导致氨基酸从正常的550个减至459个, 这一变异引起IDS酶蛋白一级结构和三级立体结构发生显著改变, 导致IDS酶活性严重降低. 推测此突变可能是引起本病的直接原因, 为产前基因诊断创造了必要的前提条件.     

天花粉蛋白中第120～123位氨基酸区域在表现生物活性中的重要作用

天花粉蛋白(Trichosanthin,TCS)是一种从葫芦科植物括楼根中提取的类型Ⅰ的致真核生物核糖体失活的蛋白.它在动物和人体中的作用具有对妊娠妇女的中期引产和抗人免疫缺失病毒(HIV)复制的生物活性.它的蛋白质的一级结构、空间构型和基因顺序均已阐明.通过对TCS氨基酸顺序的亲水性分析,得知其分子结构上分布着4个主要的亲水性区域,其中从第119～124位氨基酸这一区域又与其它2个从葫芦科植物中抽提出的单链RIP蛋白(即α-苦瓜蛋白(AMMC)和丝瓜蛋白(LUFA))具有高度的同源性,三者的同源率达89%.     

水稻线粒体tRNATrp的种属特异性氨酰化

为了研究原核生物和真核生物（细胞质）色氨酰tRNA合成酶（TrpRS）对线粒体tRNA^Trp识别的种属特异性，构建了7个水稻线粒体tRNA^Trp三位点（G73，U72，A68）的单点或多点突变的突变体．这些突变基因，经体外转录后分别用枯草杆菌（B．subtilis）和人色氨酰tRNA合成酶（TrpRS）进行氨酰化反应，并测定它们的动力学常数．结果表明，与野生型水稻线粒体tRNA^Trp相比，7个突变体的转录产物被B．subtilis TrpRS氨酰化的活力分别降低了53．33％-99．79％，被人TrpRS氨酰化的活力却分别提高了4～330倍，其中以MPH7（水稻线粒体tRNA^Trp的三碱基（G73，U72和C68）全部突变为人tRNA^Trp的三碱基序列）的氨酰化活力改变最大．实验结果证明，与真核生物和原核生物细胞质tRNATrp的种族特异性类似，水稻线粒体tRNA^Trp的种属特异性元件也主要处于氨基酸接受茎的识别位碱基、第一和第五对碱基对，亦即识别位碱基G73，氨基酸接受茎上的两个碱基对G1／U72和U5／A68．本研究为线粒体tRNA^Trp起源于真细菌的推论提供了实验依据．     

突变率的S_4对称破缺和终止密码子

文献[1,2]等曾就二联密码引用无义突变数和Hamming距离的概念,讨论了如何获得最优化密码的数学方法。由于在计算突变时未区别转换突变和颠换突变,故未能得出可和实际比较的有意义结果。事实上,如碱基U、C、A、G间具有严格的S_4置换群对称性,那么任两个碱基间具有相等的突变率,并且一个密码子的三个字母也没有区别。因此,64个密码子中任取若干个都是同权的,原则上无法区别哪些是终止密码。实际上碱基的突变率不具有严格的S_4对称性,它可分解为S_4不变的部分和S_4对称破缺的部分。我们可以只考虑S_4对称破缺的     

环辛二烯-1,5的Pd(Ⅱ)催化氧化

环辛二烯-1,5(Ⅰ)在醇或酸介质中和Pd(Ⅱ)反应都生成跨环产物:双环[3,3,0]辛烷的衍生物~([1])。解释是:由于分子中两个烯键在空间很靠近,反应是通过六元环状中间体(Ⅱ,R=Et;Ac)进行的,但Stille曾报道(Ⅰ)与氯化钯在碱性水介质中形成的络合物(Ⅱ,R=H)在     

东亚钳蝎毒中Alpha型昆虫神经霉素的HPLC纯化及其部分氨基酸顺序

蝎毒中存在着多种神经毒素,其中除个别小分子多肽成分被证实是神经细胞膜上钾离子通道的阻断剂外,绝大部分是一类选择性地影响电压敏感钠离子通道的、由60—70个氨基酸残基组成的单链多肽。蝎神经毒素作为一种工具物已被广泛地应用在神经电信号传导机制的基础理论研究中。文献[1,2]曾报道了从国产东亚钳蝎(Buthus martensi Karsch)毒中纯化的2个哺乳动物神经毒素(BmK Ⅰ和Ⅱ)和一个被命名为BmK IT的昆虫神经毒素,并分别确立了它们的完整蛋白初级结构。本文将报道东亚钳蝎毒中另一个昆虫神经毒素BmK aIT的HPLC纯化及其部分氨基酸排列顺序的测定结果。     

旋涡星系的质量与旋臂宽度

文献[1]研究了银河系的旋臂结构,并提出由于星系厚度效应导致了星系旋臂具有不同的宽度,本文利用这一理论解释了如下重要观测事实。Sandage提出,旋臂宽度同星系质量呈现一定关系,他发现旋涡星系的每一次型的四个子型:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中,质量最大的Ⅰ星系,旋臂最窄最清晰;质量最小的Ⅳ星系,旋臂最宽最     

3,7-二甲基茚满酮——多聚磷酸作用下甲苯与巴豆酸的反应产物

在我们合成硫氮杂(艹卓)的研究中,我们需要按照Sukh Dev的方法制备4-甲苯基丙烯基酮(Ⅰ)。用甲苯与巴豆酸在多聚磷酸的作用下,得到一种近于无色的液体(Ⅱ)。它有明显的羰基反应。但和我们从甲苯与巴豆酸酰氯在无水三氯化铝的作用下所得的浅黃色液体(Ⅰ),具有相同的化学成分,而有不同的物理性质,如下表:     

人类基因顺序的简便测定法

美国加州大学的科学家们使核苷酸顺序与已知的氨基酸顺序相匹配,从而简化了基因的研究。最近他们确定了两个多肽激素基因的部分核苷酸顺序:人类绒毛膜生长激素(HCS)和大鼠生长激素(GH)。以前对DNA的顺序测定仅局限于在特殊的细胞中产生占优势的     

孟德尔群体中稳态选择理论和遗传信息阈值

Eigen在生命前进化的研究中已经指出自然选择强度与基因复制精确度之间的制约关系,即Q_m≥σ~(-1),其中Q_m为DNA复制的质量因子,σ称为优势参数以表征自然选择有利度。进一步,通过假设Q_m=(?)~v_m(1—(?)为碱基平均突变率,v_m为核苷酸长度)而得到如下著名的阈值关系: