氨基酸基因名称
四种DNA字母要编码20种氨基酸。绝不可能是一对一编码,也不可能是二对一编码,因为两个字母最多只能组成16种组合(4×4)。因此,最低要求是三个字母,也就是DNA序列里面最少要有三个字母对应到一个氨基酸,被称为三联密码,后来被克里克和西德尼·布伦纳证实。
但是这样看起来似乎很浪费,因为用四种字母组成三联密码,总共可以有64种组合(4×4×4),这样应该可以编码64个不同的氨基酸,那为什么只有20种氨基酸呢?一定有一个神奇的答案来解释为什么4种字母,3个一组,拼成64个单词,然后编码20种氨基酸。
1952年,沃森就曾写信告诉克里克:“DNA合成信使RNA(mRNA), mRNA合成蛋白质。”克里克开始研究这一小段mRNA的字母序列,如何翻译成蛋白质里面的氨基酸序列。他认为mRNA可能需要一系列“适配器”来帮助完成翻译,每一个适配器都负责携带一个氨基酸。当然每一个适配器一定也是RNA,而且都带有一段“反密码子”序列,这样才能和mRNA序列上的密码子配对。
适配器分子也由RNA分子组成。它们现在叫作“转运RNA”或tRNA。现在整个工程变得有点像乐高积木,一块块积木接上来又掉下去,一切顺利的话,它们就会这样一个接一个地搭成精彩万分的聚合物。
随着实验技术进步而且越来越精密,在20世纪60年代中期许多实验室陆续解开了序列密码。然而经过一连串不懈的译码工作后,大自然却好像随兴地给了个潦草结尾,让人既困惑又扫兴。遗传密码子的安排一点也不具创意,只不过“简并”了(意思就是说,冗余)。有三种氨基酸可对应六组密码子,其他的则各对应一到两组密码子。每组密码子都有意义,还有三组的意思是“在此停止”,剩下的每一组都对应一个氨基酸。这看起来既没规则也不美,根本就是“美是科学真理的指南”这句话的最佳反证。甚至,我们也找不出任何结构上的原因来解释密码排列,不同的氨基酸与其对应的密码之间似乎并没有任何物理或化学的关联。
克里克称这套让人失望的密码系统为“冻结的偶然”,而大部分人也只能点头同意。他说这个结果是冻结的,因为任何解冻(试图去改变密码对应的氨基酸)都会造成严重的后果。一个点突变也许只会改变几个氨基酸,而改变密码系统本身却会从上到下造成天大灾难。就好似前者只是一本书里无心的笔误,并不会改变整本书的意义,然而后者却将全部的字母转换成毫无意义的乱码。克里克说,密码一旦被刻印在石板上,任何想改动它的企图都会被处以死刑。这个观点至今仍有许多生物学家认同。
氨基酸奶粉
氨基酸对大家来讲很熟悉。如果你想人们询问它更多的细节,大多数人可能会告诉你一堆有关营养和健身的事情,这其中如果有人提到了蛋白质(Proteins)的话,那这个人就算是比较接近正确答案了。从分子结构上讲,氨基酸的中心碳原子上同时连着一个氨基(NH2)基团和一个羧基(CO2H)基团。最简单的氨基酸化合物当属甘氨酸(Glycine)。如果甘氨酸中心碳原子相连的氢原子换成甲基,则变成丙氨酸(Phenylalanine)。正是与中心碳原子相连的侧链结构的不同导致了不同氨基酸之间的差异。而这些氨基酸正是组成蛋白质的基本单位。
1806年,法国药剂师尼古拉-路易斯.赫尔曼.沃克兰和他的学生皮埃尔-让.罗宾凯特分离得到了第一种氨基酸,并以来源物芦笋(Asparsgus)为名,将其命名为天冬酰胺(Asparagine)。将近一个世纪之后,德国化学家埃米尔.赫尔曼.费雪和弗朗茨.霍夫迈斯特分别发现蛋白质是由氨基酸构成的线性长链大分子,在空间可形成 a-螺旋(Alpha-helix)和β-折叠(Beta-sheet)的构象。蛋白质是通过一种非同寻常的细胞器—一核糖体按照细胞中DNA序
列给出的信息合成出来的。人们对这一过程的深入研究,仍然在不断产生着诺贝尔奖。
两个氨基酸脱去一个水分子发生缩合反应而形成二肽(Dipeptide)。所形成的肽键可过强力或者酶的作用而断裂。假若你刚刚吃了点什么东西,此时此刻你的消化系统正在分
着蛋白质。消化酶需要在特定位置及环境下才能将这些蛋白质分解,活细胞中还有数以
的其他酶通过各种不同的化学反应来进行同样的蛋白质分解过程。人体内通过DNA编码
生了20种不同的氨基酸,不过这已足够:因为仅仅一条很短的十肽链就有超过10万亿
能的氨基酸组合方式。
图中的芦笋富含天冬酰胺,这两个英语单词的词根相同,但并不代表这是天冬酰胺的唯一来源,沃克兰和罗宾凯特也可以从土豆和甘草中提取到这种氨基酸,可当初要真的从土豆或甘草的话,那么这种氨基酸就得换个名了
氨基酸(Amino acid),氨基酸奶粉
达安基因:公司控股子公司广州市达瑞生物技术股份有限公司已获得“人类免疫缺陷病毒抗体校准品”、“梅毒螺旋体抗体校准品”和“多种氨基酸、肉碱和琥珀酰丙酮测定试剂盒(串联质谱法)”的医疗器械注册证,上述产品尚处于市场开发阶段,市场需求存在不确定性。
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