密码子与氨基酸若干重要质的相关.ppt

密码子与氨基酸若干重要性质的相关性 主讲人 胡蒋亮 3011511087 迄今已提出的多种遗传密码起源的假说 密码子 与 氨基酸 若干重要性质的相关性 密码子和氨基酸内部的多项性质间存在着显著的相关性 密码子与氨基酸两者的多项性质间存在着显著的相关性 Weber A L, Lacey J C J Mol Evol,1978,11:199-210 Genetic Code Correlations: Amino Acids and Their Anticodon Nucleotides Reuben J, Polk FE J Mol Evol,1980,15:103-112 Nucleotide-Amino Acid Interactions and Their Relation to Genetic Code Michael等(1985)曾对密码子与氨基酸的某些理化性质进行过多变量分析 罗辽复等(1995)基于突变危险性极小原理、王文清等(2000)基于《易经》的阴阳对称原理对标准遗传密码的产生机制进行了卓有成效的研究 陈惟昌，陈志华，陈志义，等 自然科学进展,1999,9(2):175-178 遗传密码的简并及其高维空间的拓扑结构 陈志华等(2001)根据氨基酸的分子量与亲水性两种性质的二维集合分类结果及遗传密码的简并特性提出了构成蛋白质的20种氨基酸可能的进化树图 许晓风等(2001)从编码信息的角度对遗传密码的信息内涵及其与氨基酸的对应联系进行了初步探索 密码子： 分子量、亲水性、碱基堆积力、π电子共振能 等 氨基酸：分子量、亲水性、相互距离、不可取代性 及 同义密码子数 等 密码子的四种性质的相互关系 氨基酸若干性质的相互关系 密码子与氨基酸若干性质的相关性 一个新假说 双链信息分子(dsRNA或dsDNA)与氨基酸的大量产生和积累→信息分子与功能分子充分接触和碰撞→互作密码字与氨基酸反复相互作用建立特异关系→密码子将这种特异关系信息存贮起来→良种分子语言稳定的翻译关系即遗传密码字典的最终确立 密码子的四种性质的相互关系 简单求和得出的核昔酸数据 密码子的四种性质的相互关系 同义密码子间的分子量、亲水值、 π电子共振能及碱基堆积力等均存在开差 这种开差因密码子的简并度的不同而异 一般简并度愈大，同义密码子间有关性质的开差亦愈大，但碱基堆积力这一性质例外 密码子的四种性质的相互关系 密码子的四种性质的相互关系 密码子的四种性质间存在着十分密切的相互关系 相对分子质量与亲水性呈极显著的负相关，与π电子共振能呈极显著的正相关 亲水性与π电子共振能呈极显著的负相关 碱基堆积力与其他性质间的相关性不显著 氨基酸若干性质的相互关系 对20种蛋白质氨基酸的相对分子质量、亲水性、相互距离、不可取代性以及同义密码子数等5种性质进行相关分析 氨基酸若干性质的相互关系 氨基酸的相对分子质量与编码氨基酸的同义密码子数呈显著负相关，与氨基酸在蛋白质中的不可取代性呈极显著的正相关 表明：氨基酸的相对分子质量愈大，编码它的同义密码子数愈少，其在蛋白质中愈不可被取代 氨基酸若干性质的相互关系 氨基酸在蛋白质中的不可取代性除与相对分子质量呈极显著正相关外，还与编码氨基酸的密码子数呈极显著的负相关 即：同义密码子愈少的氨基酸在蛋白质中愈不可被取代 氨基酸若干性质的相互关系 亲水性这一性质与其他性质问的相关性不显著 氨基酸的不可取代性与氨基酸相互距离之间的正相关性亦接近显著水平 密码子与氨基酸若干性质的相关性 为了揭示密码子性质与其所编码的氨基酸性质之间可能存在的内在联系，对同义密码子的 平均相对分子质量、亲水值、碱基堆积力 及 π电子共振能 等与对应氨基酸的相对分子质量、亲水性、相互距离、不可取代性 及 同义密码子数 之间的相关性进行分析 . 密码子与氨基酸若干性质的相关性 密码子与氨基酸若干性质的相关性 密码子的相对分子质量与氨基酸的亲水性呈显著正相关 密码子的π电子共振能与氨基酸的相互距离呈显著正相关 密码子与氨基酸若干性质的相关性 密码子的碱基堆积力与氨基酸的相对分子质量呈显著负相关 密码子的碱基堆积力与氨基酸的相互距离及氨基酸的同义密码子数的正相关性亦接近显著水平 密码子与氨基酸若干性质的相关性 密码子的亲水性与氨基酸的亲水性呈极显著负相关 即：密码子的亲水性愈大，其所编码的氨基酸的亲水性愈低，反之亦然 密码子与氨基酸若干性质的相关性 密码子与氨基酸性质间相关性的进一步揭示，必将为遗传密码起源和密码子与氨基酸对应联系建立机制的探索提供有益启示 * * Weber A L ※ 发现氨基酸与反密码子在某些特性方面存在相关性 Reuben