简并密码子
科学术语
简并密码子,又称同义密码子。是指为同一种氨基酸编码的各个密码子称。简并密码子的第一位和第二位的核苷酸完全相同,仅第三位核苷酸有所不同,这表明密码子的特异性主要由前两位核苷酸决定,如甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA和GGG,缬氨酸的密码子是GUU、GUC、 GUA和GUG,所以这些密码第三位碱基的突变并不影响所翻译氨基酸的种类,这种突变类型称为同义突变(synonymous mutation)。因此,遗传密码的简并性可以减少基因突变对蛋白质功能的影响。
概念
生物学上,简并是指遗传密码子的简并性,即同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象。
天然氨基酸有300来种,参与蛋白质组成的常见氨基酸只有20种,但编码氨基酸遗传密码表则有60余个,这是因为在同一生物中,同一种氨基酸有至少两个密码子编码。除Trp和Met只有1个密码子外,其它18种氨基酸均有1个以上的密码子,Phe、Tyr、His、Gln、Glu、Asn、Asp、Lys、Cys各有2个密码子;Ile有3个密码子;Val、Pro、Thr、Ala、Gly各有4个密码子;Leu、Arg、Ser各有6个密码子。简并密码表
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尿嘧啶鸟嘌呤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义密码子(synonymous codon),只有色氨酸甲硫氨酸仅有1个密码子。
生物学意义
密码子简并性具有重要的生物学意义,它可以减少有害突变。若每种氨基酸只有一个密码子,61个密码子中只有20个是有意义的,各对应于一种氨基酸。剩下41个密码子都无氨基酸所对应,将导致肽链合成终止。由基因突变而引起肽链合成终止的概率也会大大增加。简并性使得那些即使密码子中碱基被改变,仍然能编码原来氨基酸的可能性大为提高。密码的简并也使DNA分子碱基组成有较大余地的变动,例如细菌DNA中G+C含量变动很大,但不同G+C含量的细菌却可以编码出相同的多肽链。所以遗传密码的简并性在物种的稳定上起着重要的作用。
参考资料
最新修订时间:2024-07-03 17:56
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概述
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