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比较DNA、RNA、蛋白质的合成方法!蛋白质合成中,RNA自我校正

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一、比较DNA、RNA、蛋白质的合成方法!

这个有什么特殊的比较之处么?区分的话就要从合成过程进行区分。

DNA,RNA,蛋白质合成的过程如下:

DNA:分别以母链的两条单链为模板,进行复制,将细胞内游离的核苷酸合成子链。

RNA:是以DNA的一条单链为模板,进行合成mRNA,通过核孔运到细胞质内,准备蛋白质的合成。

蛋白质:蛋白质的合成比较复杂,粗略的比较的话。是以转录的mRNA为模板,以tRNA为运载工具,在和核糖体上进行合成,然后进行一些列复杂的折叠,从而得到成熟的蛋白质。

合成部位:DNA是在细胞核(真核生物)或是拟核区(原核生物)合成的。RNA合成是在细胞核中合成运到细胞质中的核糖体上的。蛋白质是在核糖体上合成,在高尔基体和内质网上成熟的。

合成时间也不同:DNA一般是在细胞分裂的时候进行的,有时候会在叶绿体或者线粒体中进行。

RNA是在进行蛋白质合成前合成的,一般伴随着整个细胞生命。蛋白质合成一直进行,直到该细胞丧失了活力机制。

二、rna翻译成蛋白质的具体过程?

翻译是在细胞质中的核糖体上进行的,是以信使RNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。这个过程需要的条件是酶、ATP、模板(mRNA)、原料(二十种氨基酸)、运输工具(tRNA)。翻译是从起始密码子开始,延续到终止密码子的过程。

蛋白质合成中,RNA自我校正

2015-04-21 11:43·海纳百唔

图片说明:上图是添加CCA序列的酶(CCA-addingenzyme)与核糖核酸RNA复合物分子的照片,它表现出一种引人注意的新校正机制。一般地,酶在蛋白质合成的过程中负责清除和纠正错误。但来自冷泉港实验室(ColdSpringHarborLaboratory,CSHL)和麻省理工学院(MIT)的科学家团队却发现添加CCA序列的酶(蓝、绿、紫三色)根本不对错误做出反应。相反,RNA(橙色)具备一个内在的机制使其能校正它本身。图片来源:ImagecourtesyofColdSpringHarborLaboratory

合成蛋白质分子很大程度上就像打电话:信息通过一个信使传给另一个,这个过程中,每一步都有发生错误的可能。在每一步都有单独的特别酶进行校正,确保编码在DNA中的成分都准确无误地转变成蛋白质。冷泉港实验室的科学家发现了在这一过程中有一种新的质量控制机制:成分所含信息的校正并不是由酶完成的,相反,一种信息携带体自身有一个内在的机制来防止这一过程中错误的发生,真可谓是明显的角色颠倒。

蛋白质的组成成分由一种被称为转运核糖核酸分子(transferRNAs,tRNAs)携带。转运核糖核酸分子同其它细胞机制一同发挥作用以确保蛋白质的组成成分——氨基酸以恰当的顺序排列。但在氨基酸被添加到转运核糖核酸分子上之前,一种三段式化学序列“CCA”必须被添加到转运核糖核酸分子之上。CCA序列经由一种指令酶,即添加CCA序列的酶加到转运核糖核酸分子上,这样就标志着转运核糖核酸分子成为一个功能完备的分子。

如果一个转运核糖核酸分子发生突变,添加CCA序列的酶就会自动复制。这样,添加CCA序列的酶就成为“CCACCA”序列,意味着这个转运核糖核酸分子出了问题。细胞便会快速降解此异常转运核糖核酸分子,阻止错误信息继续传播。

但是添加CCA序列的酶是如何区分正常的和突变的转运核糖核酸分子的呢?

CSHL教授和霍华德修斯医学研究所(HowardHughesMedicalInstitute)研究员LeemorJoshua-Tor领导的一个团队研究了添加CCA序列的酶如何区分正常的和突变的转运核糖核酸分子。Joshua-Tor解释说:“我们使用X射线晶体成像术(X-raycrystallography)来观察这种酶如何起作用,让我们感到惊讶的是,这种酶根本不能区别开两种不同的转运核糖核酸分子。事实上,正是RNA分子对自身进行了校正。”

该团队使用两种类似转运核糖核酸分子,称为非编码RNA分子(noncodingRNAs)来研究纠错机制。之前的研究中,本研究的作者之一JeremyWilusz博士发现一种非编码RNA分子被单一的CCA基团所改良,使RNA分子变得稳定且高产。另一种本研究中使用的RNA分子通常在细胞中微量显现,Wilusz和DavidSpector教授发现其被“CCACCA”序列所改良并被快速降解。这两种非编码RNA分子中有一种是突变体。这样,该团队就解决了这个问题:突变的RNA分子是如何影响添加CCA序列的。

此研究成果发表在Cell网络版上,该团队描述了许多非编码RNA分子与CCA加成酶分子绑在一起的图像。本论文的第一作者ClausKuhn博士说:“添加CCA序列的酶利用一种螺旋形运动将CCA基团中的各成分逐一加到RNA分子末端。一般情况下,添加最后一个字母A后,酶会试图再次‘转动’这个分子,但转不动了。”压力增大使得RNA分子与酶分离并弹出,只剩下一个CCA基团附于其上。

但是研究者发现一个RNA分子突变,其结构变得更具弹性。添加一个CCA基团后,突变使得RNA分子在增大的压力下膨胀。Joshua-Tor说,“这种膨胀使得另一个CCA基团添加到RNA分子上,直到那时RNA分子才弹出。”

Joshua-Tor说,这是一种非常特别的校正机制。“对于酶来说,这两种RNA分子没有区别,无论何种序列,RNA分子都是以螺旋形运动添加CCA基团。由此可知,正是RNA分子本身的突变阻止了后来的差错,这样,蛋白质就准确无误地合成了。”(科学之家,译审:YLi)

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rna是如何合成蛋白质的
发布人:wwluhabcd 发布时间:2025-04-07