在野生型大肠杆菌中多肽P是由169个氨基酸组成的。从N末端数起第161到165位上的氨基酸序列是:
161 162 163 164 165
…trp his met glu tyr…
有一株大肠杆菌,其多肽P的结构基因发生了突变,结果是多肽P只含有165个氨基酸了。前161个氨基酸的序列与野生型的相同。其他的序列如下:
161 162 163 164 165
…trp thr tyr gly val…
在下列问题中假定突变型mRNA与野生型mRNA只有一个核苷酸的差别。
A 写出编码野生型和突变型多肽P的第161至165位氨基酸的mRNA密码子。对于每一种氨基酸只有一种密码子是正确的。
| 氨基酸序号 | 116 | 162 | 163 | 164 | 165 |
| 野生型密码子 | UGG | ||||
| 突变型密码子 | UGG |
A.
| 氨基酸序号 | 161 | 162 | 163 | 164 | 165 |
| 野生型密码子 | UGG | CAU | AUG | GAG | UAU |
| 突变型密码子 | UGG | ACA | UAU | GGA | GUA |
解析:
题中曾假定突变型的和野生型的mRNA只有一个核苷酸的差别。从突变结果看第162~165位上的4个氨基酸都发生了更替。这样就排除了发生置换突变的可能性,因为一个碱基的置换只能造成一个氨基酸的更替。然而只要插入或缺失一个碱基则能引起移码,即发生读码的起点位移,从mRNA上的突变点开始,被读到的是一系列新的密码子,结果是在合成的肽链中出现了一段更换了的氨基酸序列。不论插入还是缺失突变一定发生在移码序列的头一个密码子,这里就是162号密码子。在野生型mRNA中它是编码his的,但编码his的密码子有两种,CAU和CAC在突变型mRNA中162号密码于突变成thr的,编码thr的密码子有四种,即ACU、ACC、ACA和ACG。看来his的CAU缺失任一碱基都不可能移码成AC打头的thr密码子。his的CAC,如果缺失第一个碱基C,有可能突变成thr的密码子ACA,但野生型中163号氨基酸是met,它只有一个密码子AUG。突变型中163号是酪氨酸(tyr),编码tyr的密码子(UAU和UAC)都是UA打头的,因此met无法通过缺失移码成tyr。总之缺失突变不可能产生符合实验结果的新密码子序列。这样只可能是发生插入突变(答案B)。在野生型的161号和162号密码子之间插入一个腺苷酸(在答案A中用粗体字母A示出),并且野生型中162号his密码子必需选CAU,164号gin的选GAG,165号tyr的选UAU,这样移码得到的新密码子序列正与实验结果相符合(答案A)。野生型中165号tyr的UAU移码突变成val的GUA,因此在突变型中紧接165号密码子的字母应是U(尿苷酸),它是166号密码子的第一个核苷酸,这使166号作为一个终止密码子(UAA、UAG或UGA)成为可能(答案C)。