起始密碼子：定義和重要性

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簡介

蛋白質合成是所有生物體中發生的根本過程。它涉及根據 DNA 中編碼的遺傳資訊產生蛋白質。蛋白質合成的過程包括多個步驟，其中之一是翻譯的起始。翻譯的起始受起始密碼子（也稱為 AUG 密碼子）的調控。

起始密碼子/AUG 密碼子的定義

起始密碼子，也稱為起始密碼子或 AUG 密碼子，是 mRNA 的一個三核苷酸序列，它指示核糖體開始蛋白質合成。它始終是 mRNA 序列中的第一個密碼子，並被核糖體識別為翻譯的起始位點。

起始密碼子編碼甲硫氨酸，甲硫氨酸始終是新合成蛋白質中的第一個氨基酸。

起始密碼子/AUG 密碼子的型別

在真核細胞中，起始密碼子始終是 AUG，它編碼甲硫氨酸。在原核細胞中，起始密碼子也可以是 GUG，它編碼纈氨酸。但是，GUG 作為起始密碼子的效率遠低於 AUG，並且僅在某些情況下使用。

起始密碼子/AUG 密碼子來自哪裡？

起始密碼子/AUG 密碼子源自 DNA 中編碼的遺傳資訊。DNA 最初被轉錄成 mRNA，然後被翻譯成蛋白質。

在轉錄過程中，DNA 序列被 RNA 聚合酶讀取，RNA 聚合酶產生互補的 mRNA 序列。然後，在翻譯過程中，核糖體讀取 mRNA 序列，並且起始密碼子/AUG 密碼子指示核糖體開始蛋白質合成。

起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中的作用

起始密碼子的作用包括 -

• 起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中的作用是啟動翻譯並確定 mRNA 序列的閱讀框架。

• 起始密碼子/AUG 密碼子被核糖體小亞基識別，核糖體小亞基在起始密碼子處與 mRNA 結合。

• 然後，核糖體大亞基加入複合物，蛋白質合成開始。

• 起始密碼子/AUG 密碼子還確定 mRNA 序列的閱讀框架，這對於遺傳密碼的正確翻譯非常重要。

起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中作用的示例

示例 1：胰島素合成

• 胰島素的合成是起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中作用的一個被充分研究的例子。

• 胰島素是一種調節體內葡萄糖代謝的激素。

• 胰島素基因被轉錄成 mRNA，然後 mRNA 被翻譯成胰島素原蛋白。

• 胰島素原蛋白包含一個訊號肽，核糖體將其識別為起始密碼子。

• 起始密碼子/AUG 密碼子指示核糖體啟動翻譯，並且訊號肽從胰島素原蛋白中切割下來，形成胰島素原。

• 然後，胰島素原進一步加工形成成熟的胰島素。

示例 2：血紅蛋白合成

• 血紅蛋白是一種攜帶血液中氧氣的蛋白質。

• 血紅蛋白的合成是起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中作用的另一個例子。

• 編碼血紅蛋白α亞基的基因包含一個 AUG 起始密碼子，而編碼β亞基的基因包含一個 GUG 起始密碼子。

• 核糖體識別這些起始密碼子並啟動翻譯，產生血紅蛋白的α和β亞基。

• 然後，這些亞基結合形成四聚體血紅蛋白，它在血液中攜帶氧氣。

起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中的重要性

起始密碼子/AUG 密碼子對於蛋白質合成的起始和遺傳密碼的正確閱讀框架至關重要。如果沒有它，核糖體將不知道在哪裡開始蛋白質合成，並且翻譯將不會發生。

起始密碼子/AUG 密碼子還確定 mRNA 序列的閱讀框架，這對於遺傳密碼的準確翻譯非常重要。

閱讀框架中的任何錯誤都可能導致完全不同的蛋白質序列，這可能對生物體無功能甚至有害。

結論

總之，起始密碼子/AUG 密碼子是 mRNA 的一個三核苷酸序列，它指示核糖體開始蛋白質合成。起始密碼子/AUG 密碼子始終是 mRNA 序列中的第一個密碼子，並被核糖體識別為翻譯的起始位點。

起始密碼子/AUG 密碼子在蛋白質合成中起著至關重要的作用，它決定了 mRNA 序列的閱讀框架並啟動將遺傳資訊翻譯成蛋白質的過程。

其重要性體現在閱讀框架中的任何錯誤都可能導致完全不同的蛋白質序列，這可能對生物體無功能甚至有害。