有多少个不同的密码子
㈠ 64种密码子怎么来的
因为密码子是由三个碱基组成的,而每个碱基又存在四种可能性,根据排列组合,即有4*4*4=64。
因为组成生物体(具细胞结构)的遗传物质是DNA,DNA中只含有4种碱基,而其排列顺序代表所带的遗传信息不同,在基因表达过程中形成的MRNA排列顺序也是由DNA决定,并且科学家又发现MRNA上的三个相邻碱基共同决定一个AA,所以4的3次方就是64个密码子咯。
密码子的种类
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、UAG、UGA三个密码子不能决定任何氨基酸,是蛋白质合成的终止密码子。
1994年版曾邦哲着《结构论》中对密码子和氨基酸的组合数学计算公式为:C1/4+2C2/4+C3/4=20氨基酸,C1/4+6(C2/4+C3/4)=64密码子。(另有算法4*4*4=64,一个密码子里面三个碱基每个位置有4种可能)
㈡ 基因密码子使用偏好与什么有关
由于密码子的简并性,每个氨基酸至少对应1种密码子,最多有6种对应的密码子。不同物种、不同生物体的基因密码子使用存在着很大的差异。各种生物体似乎更偏爱使用某些同义三联密码子(即编码相同氨基酸的密码子)。在一些单细胞生物如Escherichiacoli、Saccharomycescerevisiae中,高表达的基因密码子的使用偏性一般比较大。这些偏好可能与两个原因有关:一是避免使用类似终止密码子的密码子;二是这些偏好能够有效地翻译密码子,因为这些密码子对应于生物体中非常丰富的tRNA。无论导致这种偏好的原因到底是什么,不同生物的密码子使用偏性的差异可以非常大。真实的外显子一般能反映出这些偏好,而随机选择的三联体序列却不能。
㈢ 密码子与氨基酸的关系
基因是由遗传效应的DNA片段,基因通过转录形成信使RNA,信使RNA上每三个连续排列碱基是一个密码子,转录RNA上有反密码子。
通过碱基互补配对原则,一个密码子决定一种氨基酸,也有一种氨基酸有多个密码子的可能,有64个密码子,有61个密码子可编码一个氨基酸,有3个密码子为终止密码子(UAG,UGA,UAA)不编码氨基酸。
氨基酸为无色晶体,熔点超过200℃,比一般有机化合物的熔点高很多。α一氨基酸有酸、甜、苦、鲜4种不同味感。谷氨酸单钠盐和甘氨酸是用量最大的鲜味调味料。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中,不溶或微溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。
(3)有多少个不同的密码子扩展阅读:
信使RNA在细胞中能决定蛋白质分子中的氨基酸种类和排列次序。信使RNA分子中的四种核苷酸(碱基)的序列能决定蛋白质分子中的20种氨基酸的序列。而在信使RNA分子上的三个碱基能决定一个氨基酸。
氨基酸的带电状况取决于所处环境的pH值,改变pH值可以使氨基酸带正电荷或负电荷,也可使它处于正负电荷数相等,即净电荷为零的两性离子状态。使氨基酸所带正负电荷数相等即净电荷为零时的溶液pH值称为该氨基酸的等电点。
氨基酸分子中同时含有酸性基团和碱性基团,因此,氨基酸既能和较强的酸反应。也能与较强的碱反应而生成稳定的盐,具有两性化合物的特征。
㈣ 密码子和遗传密码的区别
遗传密码是由64个密码子组成的,所以在本质上密码子和遗传密码没有区别。
1、遗传密码子是三联体密码:一个密码子由信使核糖核酸(mRNA)上相邻的三个碱基组成。密码子具有通用性,不同的生物密码子基本相同,即共用一套密码子。
2、、 遗传密码子无逗号:两个密码子间没有标点符号,密码子与密码子之间没有任何不编码的核苷酸,读码必须按照一定的读码框架,从正确的起点开始,一个不漏地一直读到终止信号。遗传密码子不重叠,在多核苷酸链上任何两个相邻的密码子不共用任何核苷酸。
3、 密码子具有简并性:除了甲硫氨酸和色氨酸外,每一个氨基酸都至少有两个密码子。这样可以在一定程度内,使氨基酸序列不会因为某一个碱基被意外替换而导致氨基酸错误。
(4)有多少个不同的密码子扩展阅读:
应用:
提高基因的异源表达
可通过分析密码子使用模式,预测目的基因的最佳宿主;或者应用基因工程手段,为目的基因表达提供最优的密码子使用模式。3种不同的方式,目的都是利用密码子偏性来提高异源基因的表达。
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。
影响蛋白质的结构与功能
基因的密码子偏性与所编码蛋白质结构域的连接区和二级结构单元的连接区有关、翻译速率在连接区会降低。马建民等通过聚类分析的方法研究发现,哺乳动物MHC基因的密码子偏性与所编码蛋白质的三级结构密切相关,并可通过影响mRNA不同区域的翻译速度,来改变编码蛋白质的空间构象。其研究所选取的蛋白结构单位是蛋白指纹,它在很大程度上也是一种蛋白功能单位,表明密码子偏性与蛋白的功能也存在密切相关。改变密码子使用模式可目的性改变特定蛋白质的结构与功能。
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蛋白基因在基因组的定位。
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系。