核糖体的研究进展(核糖体相关知识)

1. 核糖体的研究进展

2020年新年伊始，新型冠状病毒蔓延中华大地，酒精、84消毒液这些普通消毒用品一度成为紧俏商品。莫慌，我们的身体在几百万年前就演化出了一个微型而功能强大的84消毒液工厂，它就是血液里的一类免疫细胞——中性粒细胞。不过，随着研究的深入，人们发现，如果在错误的时间和错误的地点被激活，原本保护人类的中心粒细胞也会反噬机体，掀起令人闻之色变的炎症风暴。

以下回答来源于《返朴》作者：贺文辉（陆军军医大学基础医学院生物化学与分子生物学教研室）

人体里的蜘蛛侠

中性粒细胞（neutrophil）来源于骨髓，虽然直径仅约10-20微米，但是数量极为庞大——人体每分钟大约可以形成8百万个中性粒细胞。它就像一个不规则的圆球，中心有杆状或分叶状的细胞核，叶与叶之间“藕断丝连”；成熟后还会有一个小的高尔基体、一些线粒体和几个核糖体或粗糙的内质网，让其功能更加完备。

中性粒细胞结构图 |

图片来源https://www.wisegeek.com/what-is-a-neutrophil-granulocyte.htm#neutrophil

在中性粒细胞的胞质中，散布着如满天星一般既不嗜碱也不嗜酸的中性细颗粒，大小仅为0.2～0.4微米。不要小瞧这些颗粒，这可是中性粒细胞的秘密武器。它们富含多种酶类——初级颗粒中含有髓过氧化物酶（Myeloperoxidase，MPO）、溶菌酶（lysozyme）、弹性蛋白酶、组织蛋白酶B等；次级颗粒中含有溶菌酶、胶原酶和铁结合蛋白（乳铁传递蛋白）——这些丰富的酶类参与了细胞的吞噬与消化[1]。发现这一秘密的是俄国生物学家埃黎耶·梅契尼可夫 （Élie Metchnikoff），他因此斩获了1908年的诺贝尔医学奖。而且，在探索相关酶类的过程中，他意外发现了益生菌，并证实了酸奶中富含的益生菌进入体内后可以促进释放上述酶类，进而促进细胞吞噬与消化。由此，酸奶在欧洲受到大力推广，逐渐成为人们日常畅享的饮品之一。

2004年，德国马克斯普朗克研究所的Volker Brinkmann等人发现，中性粒细胞竟然如同蜘蛛侠，能够“吐丝结网”，而且这个网威力无比，不但可以诱捕病原体屏障，限制其播散和炎性介质的扩散，还可以发挥抗菌作用，直接杀灭病原体，并通过自己“网络交通”促进各种抗菌因子迅速集中在感染部位，有效发挥作用[2]。Brinkmann称其为中性粒细胞胞外诱捕网NETs（neutrophil extracellular traps）。这一发现开辟了中粒细胞系研究的一个新领域[3]。

NETs荧光显微镜图（40倍镜）绿色为NETs，蓝色为细胞核[19]

歼灭行动

中性粒细胞是各类病毒、病菌的杀手，就算令人闻之色变的新冠病毒也无法与之抗衡。那么中性粒细胞怎么展开歼灭行动的呢？

当病原体进入人体后，会被“岗哨”淋巴细胞打上标签——抗体。注意！有一波神奇的操作：有的标签还自带“调味剂”，也就是调理素，能让病原体相对中性粒细胞口感变得更“美味”，让后续的吞噬作用更加强大高效。

冲破岗哨的病原体开始侵染组织，此时，中性粒细胞还在血液中巡视。那么问题来了，中性粒细胞是如何冲破血管屏障来歼灭病原体的呢？这就要提到标签的神奇之处了——中性粒细胞一旦侦查到带有标签的病原体，就会减速，在粘附分子的辅助下，粘附于病原体所在区域的血管内壁上，然后在其他交联分子的作用下，穿过细胞之间的紧密连接，浸润到受感染的组织，与病原体展开正面对决[4]。

聪明的中性粒细胞绝不给病原体任何逃脱的机会，它用吞噬体的囊泡将病原体团团包裹，接着对其进行严格的消毒，消毒的工具就是大家最熟悉的84消毒液。

我们都知道，84消毒液是一种含氯消毒剂，主要成分是次氯酸钠 。次氯酸钠是一种强电解质，遇水则电离成次氯酸根离子（ClO-），次氯酸根可以与病毒外壳或细菌的细胞壁结合，并发生氧化还原作用，使病毒、病菌裂解。次氯酸根离子进一步水解生成次氯酸，而次氯酸由于分子较小，很容易扩散到细菌表面，穿透细胞壁细胞膜，使菌体内的酶类因氧化而失去活性；同时，次氯酸分解产生新生态氧[O]，极具氧化性，可以破坏蛋白质的结构，导致机体DNA复制失败，不能进行繁殖，机体丧失功能，最终失去感染能力[5]。

巧的是，中性粒细胞内有一种超级高效的“84消毒液”——次氯酸工厂。在这个小小的工厂中，髓过氧化物酶与过氧化氢（H2O2）共同与氯离子发生氧化反应，产生次氯酸。其中，髓过氧化物酶来源于中性粒细胞，过氧化氢是细胞吸收的氧（O2）通过线粒体膜结合酶（NADPH酶）转换而来的氯离子则是由体内物质代谢产生的。而它们的产品次氯酸则是一种毒性最强、丰度最高的氧化剂，可迅速攻击人体内多种生理学相关的分子，包括氨基酸、核苷酸、多烯酸、抗坏血酸、硫醇、硫醚和胺类等。这个超级迷你版的消毒工厂生产规模极为惊人，科学家做了一个定量分析，在2小时的孵育时间内，106个活化的中性粒细胞可以产生约 2×10-7 mol 次氯酸，这些次氯酸足以在几毫秒内破坏 1.5 亿个大肠杆菌[6]！

那么这种消毒液到底能否杀灭这次疫情的幕后黑凶新型冠状病毒呢？答案当然是肯定的，新冠病毒外形看似复杂，但其实与其他病毒结构相似，主要由两部分构成：外层是由蛋白质组成的衣壳包被，内层主要是遗传物质（核酸）。因此，次氯酸对其有极强的杀伤作用，也是中性粒细胞能抗衡新冠病毒的制胜法宝。

不过，新冠病毒在体内复制能力极强，给中性粒细胞造成了超负荷的工作量，漏网的新冠病毒就会趁机转移到组织继续增殖，攻击我们的器官。此外，新冠病毒还会引起机体体内细胞因子不受控地大量释放，导致系统性炎症，出现过度免疫现象，即“细胞因子风暴（cytokine storm）”。因此我们需要给病人使用抗感染药物。

冠状病毒结构图 | 图片来自Wikipedia@scientificanimations

提到了84消毒液，不得不提起它的发现者，法国化学家贝托莱伯爵（Claude Louis Berthollet，1748-1822）。不过，最初他的发现并不是用于消毒杀菌，而是用于工业漂白。1820年，法国工业促进会开出1500法郎的高额赏金，悬赏既可以避免尸体腐烂又可以分离动物腹膜的人。化学家拉巴拉克（Antoine-Germain Labarraque，1777-1850）在贝托莱伯爵研发的次氯酸钾溶液基础上，将原本的钾碱液替换成廉价的氢氧化钠，生成了次氯酸钠，既可以除臭又可以防腐，并将其命名为拉巴拉克水 (Eau de Labarraque)，最终拿到了这笔丰厚的奖金。不过令他声名大噪的事件是1824年法国国王路易十八因死于坏疽病，死后尸体发臭，拉巴拉克用浸泡氯化水的床单成功去除了臭味，获得了法国科学院的大奖。而在1832年的巴黎霍乱瘟疫中，拉巴拉克水第一次在人类瘟疫史上发挥了关键作用。

言归正传，经过一番消毒后，病原体已经元气大伤，此时，中性粒细胞迅速激活其膜上NADPH 氧化酶产生大量氧自由基（如超氧阴离子）、羟自由基，并通过脱颗粒作用释放秘密武器——多种蛋白酶，同时分泌各种趋化因子，诱导其它免疫细胞进入感染部位集中歼灭病原体，整个过程快、准、稳，一气呵成[7]。战争过后，战场上一片狼藉，如果我们发现伤口化脓，那就是中性粒细胞杀伤病原体留下的痕迹。当然，由于中性粒细胞占白细胞比例不同，其歼灭能力也有差异，比如成年人的正常比例是50%-70%，而6岁以下儿童则为20%-40%，这也就是儿童抵抗病毒的能力低于成年人的原因之一。另外，不同的物种中性粒细胞的占比也不同，比如马大约50％，牛、绵羊、实验性啮齿动物仅20～30％。

疫情缓和，援鄂的医疗工作者凯旋了。然而，完成歼灭行动的中性粒细胞并没有这样的幸运，由于储存的能量有限，既不能再补充也不能再分裂，因此，中性粒细胞的寿命很短，在结缔组织仅能存活2～3天。杀死病原体后，中性粒细胞慢慢变得偏平，粘附于基质，静待最后的绽放。此刻胞内颗粒如星星之火开始激活，细胞核染色质去浓缩化，分叶核消失，颗粒膜与核膜融合，颗粒内蛋白和染色质混合，最后，细胞膜破裂，附着颗粒蛋白的染色质纤维被释放到胞外[8]。犹如烟火般悲壮，华美似蜘蛛侠吐出的丝网。这丝网威力无比，能捕捉未来过路的病原体——这就是本文开头介绍的中性粒细胞胞外诱捕网NETs。

随着对NETs的深入研究，人们发现，NETs参与了多种疾病的病理进程，且几乎在肿瘤发展与进展的每一个阶段中都发挥了关键作用。有科学家认为，NETs是一把双刃剑——它的功能不仅限于捕捉病原体——已有的实验证据表明：NETs形成和清除失衡是诱发自身免疫性疾病的原因之一，包括系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、白塞氏病等[9-10]。另外有报道NETs细胞外DNA具有细胞毒性和血栓形成效应，是炎症和血栓形成的桥梁[11]。不过，对NETs在免疫、炎症、血栓、癌症中的病理生理作用的认知，为针对NETs的靶向抑制物研制以及相关疾病的治疗提供了一个崭新的方向。

小体积，大潜能

随着人类对中性粒细胞的认知不断加深，科学家发现中性粒细胞不仅是一个“钢铁直男”，而且是一个“大暖男”：它可以与T细胞相互作用，促进血管生长，确保胎盘的正常发育，呵护着每个孕妈妈。遗憾的是，患有先兆子痫的女性的中性粒细胞则不能与T细胞相互作用，孕期会出现头痛、眼花、恶心、呕吐、上腹不适等症状[12]。伦敦大学玛丽皇后学院的Nadkarni等人通过相关研究证实，中性粒细胞有望成为一种妊娠并发症的潜在治疗靶点[13]。

对过敏性鼻炎、过敏性哮喘的患者来说，中性粒细胞也是重要的救兵。在一项新的研究中，来自英国帝国理工学院、苏格兰格拉斯哥大学、西班牙瓦伦西亚大学和比森癌症研究所的研究人员以HDM（屋尘螨）诱导的过敏性气道疾病为模型，证实当中性粒细胞耗竭后，会诱发辅助性T细胞2型（Th2）炎症，导致上皮重塑，加剧气道阻力，并发现中性粒细胞在限制TH2过敏性气道炎症中发挥着意想不到的调节作用[14]。

遗憾的是，如果中性粒细胞在错误的地方或错误的时间被激活，就会变成“黑蜘蛛”。原本用来消灭入侵病原体的机制同样会破坏健康的组织，比如中性粒细胞会通过诱导平滑肌细胞死亡进而加重动脉粥样硬化[15]。此外，在急性主动脉夹层发生后，中性粒细胞会大量增殖，释放IL-6（白介素6）和MMP-9（基质金属蛋白酶9），促进急性主动脉夹层发生之后的外膜炎症反应进程，最终导致夹层的扩展和破裂[16]。

随着疫情全球蔓延暴发，多国家、多领域的科学家都投入新型冠状病毒的研究，来自武汉大学中南医院的最新研究结果首次披露了死亡患者的病程特征，发现死亡患者的中性粒细胞计数持续增加，提示病毒诱导的细胞因子风暴引起嗜中性粒细胞的增多，相关研究于2月7日在线发表在JAMA杂志上[17]。还有很多一线专家通过分析新冠肺炎患者的临床特征，一致发现肺炎患者，特别是重症肺炎患者，他们的众多炎症因子（如IL-6、TNF等）显著增高[18] 。也就是说， 这些因子的急剧增多引发的细胞因子风暴始终是冠状病毒及其他严重感染患者疾病进展及死亡的重要推手之一，其中免疫细胞（T细胞、巨噬细胞和NK细胞）快速增殖并高度活化是主要的原因，而中性粒细胞也参与了这些因子的释放与发生过程，但具体的机制还需要进一步深入的研究。

细胞因子风暴发生过程[20]

不过，西班牙马德里国立心血管病研究中心 (CNIC) 的科学家们最近发现，中性粒细胞拥有一种特殊的修复系统，可以逐渐降低它们发动毒性攻击的能力。另外，随着年龄的增长，中性粒细胞会在损害健康组织之前通过这一修复系统消除颗粒中的有毒物质，使攻击性能力丧失，堪比一场“红与黑蜘蛛侠”的较量。

Spider-Man 3 | http://www.impawards.com/2007/spider_man_three_ver4.html

I’ll Chase “COVID-19” Away

中性粒细胞作为人类最丰富的循环免疫细胞，当病原体威胁我们机体时，它们如同蜘蛛侠，第一个到达感染或炎症的“一线”，消除问题根源，并竭尽一生守住人体的第一道防御线，就像歌里唱的那样：

Dear my host:

I see your monsters, I see your pain.

I know your problems，I'll chase them away

I'll be your lighthouse I'll make it okay

And I'll be here like you were for me

So just trust me，let me in！

You've got the chance to see the light

I am neutrophil.

参考文献

[1] Delanghe J R, De Buyzere M L. In vivo effects of neutrophil enzymes on cardiac enzymes[J]. Clinical Chemistry, 2020(1):1.

[2] Bystrzycka W , Sieczkowska S , Manda-Handzlik A , et al. Influence of Different Bacteria Strains Isolated from Septic Children on Release and Degradation of Extracellular Traps by Neutrophils from Healthy Adults[J]. Advances in Experimental Medicine and Biology, 2018, 1108.

[3] Volker Brinkmann, Ulrike Reichard, Christian Goosmann, et al. Neutrophil Extracellular Traps Kill Bacteria[J]. Science, 303(5663):p.1532-1535.

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[19] Kaplan M J , Radic M . Neutrophil Extracellular Traps: Double-Edged Swords of Innate Immunity[J]. The Journal of Immunology, 2012, 189(6):2689-2695.

[20] Guo X Z J , Thomas P G . New fronts emerge in the influenza cytokine storm[J]. Seminars in Immunopathology, 2017.

2. 核糖体相关知识

不会。脱水缩合这个过程要在体的催化下进行。而在形成蛋白质一级结构的时候连接着tRNA的氨基酸进入核糖体的方向是一定的并且一次只进入一个。核糖体中催化脱水缩合反应的位置也是一定的，不会催化R基发生反应。

3. 核糖体研究进展论文

中心定律也就是中心法则：

遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则

中心法则（英语：genetic central dogma），又译成分子生物学的中心教条（英语：The central dogma of molecular biology） ，首先由佛朗西斯·克里克于1958年提出，并于1970年在《自然》上的一篇文章中重申：

“The central dogma of molecular biology deals with the detailed residue-by-residue transfer of sequential information. It states that such information cannot be transferred from protein to either protein or nucleic acid. （分子生物学的中心法则旨在详细说明连串信息的逐字传送。它指出遗传信息不能由蛋白质转移到蛋白质或核酸之中。）

是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充。

中心法则经常遭到误解，尤其与遗传信息“由DNA到RNA到“蛋白质””的标准流程相混淆。有些与标准流程不同的信息流被误以为是中心法则的例外，其实朊病毒是中心法则现时已知的唯一例外。

遗传信息的标准流程大致可以这样描述：“DNA制造RNA，RNA制造蛋白质，蛋白质反过来协助前两项流程，并协助DNA自我复制”.

基因编码

遗传信息的一般性传递转录编辑剪接翻译DNA复制只有RNA基因组的病毒拟逆转录（病毒DNA整合到宿主DNA）

遗传信息的特殊传递逆转录RNA复制RNA的催化功能直接以DNA为模板合成蛋白质DNA也具有酶活性

中心法则的扩充翻译后修饰蛋白质的内含子DNA甲基化蛋白质可作为合成DNA的模板朊病毒

中心法则的起源从RNA到DNA的演化之路用mRNA拼接DNA的证据

遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的基本法则。包含在脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA）分子中的具有功能意义的核苷酸顺序称为遗传信息。遗传信息的转移包括核酸分子间的转移、核酸和蛋白质分子间的转移。

1957年F.H.C.克里克最初提出的中心法则是：DNA→RNA→蛋白质。它说明遗传信息在不同的大分子之间的转移都是单向的，不可逆的，只能从DNA到RNA（转录），从RNA到蛋白质（翻译）。这两种形式的信息转移在所有生物的细胞中都得到了证实。1970年H.M.特明和D.巴尔的摩在一些RNA致癌病毒中发现它们在宿主细胞中的复制过程是先以病毒的RNA分子为模板合成一个DNA分子，再以DNA分子为模板合成新的病毒RNA。前一个步骤被称为反向转录，是上述中心法则提出后的新的发现。因此克里克在1970年重申了中心法则的重要性，提出了更为完整的图解形式。

这里遗传信息的转移可以分为两类：第一类用实线箭头表示，包括DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译，即①DNA→DNA（复制）；②DNA→RNA（转录）；③RNA→蛋白质（翻译）。这三种遗传信息的转移方向普遍地存在于所有生物细胞中。第二类用虚线箭头表示，是特殊情况下的遗传信息转移，包括RNA的复制，RNA反向转录为DNA和从DNA直接翻译为蛋白质。即①RNA→RNA（复制）；②RNA→DNA（反向转录）；③DNA→蛋白质。RNA复制只在RNA病毒中存在。反向转录最初在RNA致癌病毒中发现，后来在人的白细胞和胎盘滋养层中也测出了与反向转录有关的反向转录酶的活性。至于遗传信息从DNA到蛋白质的直接转移仅在理论上具可能性，在活细胞中尚未发现。

克里克认为在图解中没有箭头指向的信息转移是不可能存在的，即①蛋白质→蛋白质；②蛋白质→RNA；③蛋白质→DNA。中心法则的中心论点是：遗传信息一旦转移到蛋白质分子之后，既不能从蛋白质分子转移到蛋白质分子，也不能从蛋白质分子逆转到核酸分子。克里克认为这是因为核酸和蛋白质的分子结构完全不同，在核酸分子之间的信息转移通过沃森-克里克式的碱基配对而实现。但从核酸到蛋白质的信息转移则在现存生物细胞中都需要通过一个极为复杂的翻译机构，这个机构是不能进行反向翻译的。因此如果需要使遗传信息从蛋白质向核酸转移，那么细胞中应有另一套反向翻译机构，而这套机构在现存的细胞中是不存在的。中心法则合理地说明了在细胞的生命活动中两类大分子的联系和分工：核酸的功能是储存和转移遗传信息，指导和控制蛋白质的合成；而蛋白质的主要功能是进行新陈代谢活动和作为细胞结构的组成成分。

中子活化分析

RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。在基因工程中是获得目的基因的重要手段。

以DNA为模板合成RNA是生物界RNA合成的主要方式，但有些生物像某些病毒，它们的遗传信息贮存在RNA分子中，当它们进入宿细胞后，靠复制而传代，它们在RNA指导的RNA聚合酶催化下合成RNA分子，当以RNA模板时，在RNA复制酶作用下，按5'→3'方向合成互补的RNA分子,但RNA复制酶中缺乏校正功能,因此RNA复制时错误率很高，这与反转录酶的特点相似。

发现

RNA转录1

早在1909年，伽罗德（A·E·Garrod）在《先天性代谢差错》一书中，就描述了黑尿病基因与尿黑酸氧化酶的关系。以红色面包霉（链孢霉）为材料而开创生化遗传学研究的比德尔（G·W·Beadle），1941年与塔特姆（E·L·Tatum）一起提出“一个基因一种酶”的假说，认为基因是通过酶来起作用的。

基因（DNA）主要位于细胞核中。如果酶（化学本质是蛋白质）是在细胞核内合成的，问题倒也简单，由基因直接指导酶的合成就是了。可事实却并不如此。

早在40年代，汉墨林（J·Hammerling）和布拉舍（J·Brachet）就分别发现伞藻和海胆卵细胞在除去细胞核之后，仍然能进行一段时间的蛋白质合成。这说明细胞质能进行蛋白质合成。1955年李托菲尔德（Littlefield）和1959年麦克奎化（K·McQuillen）分别用小鼠和大肠杆菌为材料证明细胞质中的核糖体是蛋白质合成的场所。这样，细胞核内的DNA就必须通过一个“信使”（message）将遗传信息传递到细胞质中去。

RNA转录2

1955年，布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行实验，他用核糖核酸酶（RNA酶）分解细胞中的核糖核酸（RNA），蛋白质的合成就停止。而如果再加入从酵母中抽提的RNA，蛋白质的合成就有一定程度的恢复。同年，戈尔德斯坦（Goldstein）和普劳特（Plaut）观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。因此，人们猜测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。1961年，雅可布（F·Jacob）和莫诺（J·Monod）正式提出“信使核糖核酸”（mRNA）的术语和概念。1964年马贝克斯（C·Marbaix）从兔的网织红细胞中分离出一种分子量较大而寿命很短的RNA，被认为是mRNA。）

实际上，早在1947年，法国科学家布瓦旺（A·Boivin）和旺德雷利（R·Vendrely）就在当年的《实验》杂志上联名发表了一篇论文，讨论DNA、RNA与蛋白质之间可能的信息传递关系。一位不知名的编辑把这篇论文的中心思想理解为DNA制造了RNA，再由RNA制造蛋白质。10年以后，1957年9月，克里克提交给实验生物学会一篇题为“论蛋白质合成”的论文，发表在该学会的论文集（Symposum of the Society for Experimental Biology）第12卷第138页。这篇论文被评价为“遗传学领域最有启发性、思想最解放的论著之一。”在这篇论文中，克里克正式提出遗传信息流的传递方向是DNA→RNA→蛋白质，后来被学者们称为“中心法则”。

生物遗传中心法则最早是由Crick于1958年提出的，用以表示生命遗传信息的流动方向或传递规律。由于当时对转录、翻译、遗传密码、肽链折叠等都还了解不多，在那个时候中心法则带有一定的假设性质。随着生物遗传规律的进一步探索，中心法则也逐步得到完善和证实。

4. 核糖体结合技术原理

mRNA展示技术

又称mRNA-蛋白质融合体展示技术，是一种新兴的体外多肽筛选技术。可以运用于生物分子配体的发现和相互作用的分析。

原理

嘌呤霉素是一种分子质量小、化学性质为稳定的氨酰tRNA类似物。当3‘端带有嘌呤霉素连接子的mRNA在体外翻译系统中完成翻译时，嘌呤霉素模拟tRNA末端的氨酰基结构，进入核糖体的A位点，抑制了蛋白质的翻译，在新生肽链和嘌呤霉素的O-甲基酪氨酸之间形成稳定的酰胺键，使mRNA 的3’端与多肽的羧基 端共价结合起来。

5. 核糖体展示文库

RNA剪接是真核细胞基因表达中非常重要的一个生物过程，通过RNA剪接，可以产生许多具有功能的，带有编码信息的mRNA，它对生物的发育及进化至关重要。所以RNA剪接识别是正确理解基因表达过程的重要一步，而剪接的识别的关键是依赖于剪接位点的判定。

本文的工作即是针对剪接位点的正确识别进行研究。真核细胞pre-mRNA的剪接位点处存在一定的序列保守性，对于它所对应的cDNA序列而言，内含子5’端（供体位点）和3’端（受体位点）的碱基几乎都是GU和AG，因此称为GU-AG规则。

6. 核糖体的应用

原核生物（Procaryotic organism） 是由原核细胞组成的生物，包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、枝原体和衣原体等。原核生物具有以下的特点：①核质与细胞质之间无核膜因而无成形的细胞核；

②遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸（DNA）丝，不构成染色体（有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA）；

③以简单二分裂方式繁殖，无有丝分裂或减数分裂；

④没有性行为，有的种类有时有通过接合、转化或转导，将部分基因组从一个细胞传递到另一个细胞的准性行为（见细菌接合）；

⑤没有由肌球、肌动蛋白构成的微纤维系统，故细胞质不能流动，也没有形成伪足、吞噬作用等现象；

⑥鞭毛并非由微管构成，更无“9＋2”的结构，仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成；

⑦细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基器、内质网、溶酶体、液泡和质体（植物）、中心粒（低等植物和动物）等细胞器；

⑧细胞内的单位膜系统除蓝细菌另有类囊体外一般都由细胞膜内褶而成，其中有氧化磷酸化的电子传递链（蓝细菌在类囊体内进行光合作用，其他光合细菌在细胞膜内褶的膜系统上进行光合作用；化能营养细菌则在细胞膜系统上进行能量代谢）；

⑨在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内，核糖体的沉降系数为 70S；

⑩大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等。总之原核生物的细胞结构要比真核生物的细胞结构简单得多。

7. 简述核糖体的作用

核糖体的主要功能是将遗传密码转换成氨基酸序列并从氨基酸单体构建蛋白质聚合物。mRNA包含一系列密码子，被核糖体解码以产生蛋白质。核糖体以mRNA作为模板，核糖体通过移动穿过mRNA的每个密码子（3个核苷酸），将其与氨酰基-tRNA提供的适当氨基酸配对。

氨基酰基-tRNA的一端含有与密码子互补的反密码子，另一端携有适当的氨基酸。

核糖体利用大的构象变化快速准确地识别合适的tRNA 。

通常与含有第一个氨基酸甲硫氨酸的氨酰基-tRNA结合的核糖体小亚基与AUG密码子结合，并招募核糖体大亚基。核糖体含有三个RNA结合位点：即A、P和E位点。A位点结合氨酰基-tRNA或终止释放因子 ；P-位点结合肽基-tRNA（与tRNA结合的tRNA）多肽链）；E位点（出口）结合游离tRNA。蛋白质合成始于mRNA5'末端附近的起始密码子AUG。 mRNA首先与核糖体的P位点结合。核糖体通过使用原核生物中的mRNA的Shine-Dalgarno序列和真核生物中的Kozak盒来识别起始密码子。

8. 核糖体结合技术实验的原理和步骤

　　核糖体7功能部位：　　mRNA结合位点：与转录信使RNA相结合　　P位点：肽酰基tRNA位或者给位结合起始tRNA（起始密码应转运RNA,通甲酰甲硫氨酸）位点　　A位点：氨基酰-tRNA（化氨基酸与tRNA结合物）结合位点或受位结合新进入氨基酸　　肽基转移酶性位点：肽链转移另氨基酸面肽链延　　5S RNA位点：与核糖体亚基（5SRNA)结合位点注意：核糖体其实两亚基结合起叫亚基叫亚基通两亚基始翻译候才互相结合　　EF-Tu位点：EF-Tu循环位点理解翻译程能量供应点　　转位EF-G结合位点：使新合肽链转移P位点感觉提问主意不是很清晰这里的只能参考了

9. 核糖体的生物学意义

核糖体在细胞内并不是单个独立执行功能,而是由多个甚至几十个核糖体串联在一条mRNA上高效地进行肽链的合成,这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。

以多聚核糖体的形式行使功能,可以保证细胞内各种多肽的合成,不论其相对分子质U的大小或是mRNA的1<:度如何,单位时间A所合成的多肽分子数H都大体相同,可以大大提高多肽合成速度,特别是对于相对分子质量较大的多肽,其合成速度提高的倍数与结合在mRNA上的核糖体数目成正比。

10. 核糖体论文

遗传信息并不一定是从DNA单向地流向RNA，RNA携带的遗传信息同样也可以流向DNA。但是DNA和RNA中包含的遗传信息只是单向地流向蛋白质，这种遗传信息的流向，就是中心法则的遗传学意义。

早在1909年，伽罗德(A·E·Garrod)在《先天性代谢差错》一书中，就描述了黑尿病基因与尿黑酸氧化酶的关系。

以红色面包霉为材料而开创生化遗传学研究的比德尔，1941年与塔特姆一起提出"一个基因一种酶"的假说，认为基因是通过酶来起作用的。基因(DNA)主要位于细胞核中。如果酶是在细胞核内合成的，问题倒也简单，由基因直接指导酶的合成就是了。可事实却并不如此。

早在40年代，汉墨林和布拉舍就分别发现伞藻和海胆卵细胞在除去细胞核之后，仍然能进行一段时间的蛋白质合成。

这说明细胞质能进行蛋白质合成。1955年李托菲尔德(Littlefield)和1959年麦克奎化(K·McQuillen)分别用小鼠和大肠杆菌为材料证明细胞质中的核糖体是蛋白质合成的场所。

这样，细胞核内的DNA就必须通过一个"信使"(message)将遗传信息传递到细胞质中去。

1955年，布拉舍用洋葱根尖和变形虫为材料进行实验，他用核糖核酸酶分解细胞中的核糖核酸，蛋白质的合成就停止。

而如果再加入从酵母中抽提的RNA，蛋白质的合成就有一定程度的恢复。

同年，戈尔德斯坦和普劳特观察到用放射性标记的RNA从细胞核转移到细胞质。

因此，人们猜测RNA是DNA与蛋白质合成之间的信使。1961年，雅可布和莫诺正式提出"信使核糖核酸"的术语和概念。

1964年马贝克斯从兔的网织红细胞中分离出一种分子量较大而寿命很短的RNA，被认为是mRNA。

早在1947年，法国科学家布瓦旺和旺德雷利就在当年的《实验》杂志上联名发表了一篇论文，讨论DNA、RNA与蛋白质之间可能的信息传递关系。

一位不知名的编辑把这篇论文的中心思想理解为DNA制造了RNA，再由RNA制造蛋白质。

10年以后，1957年9月，克里克提交给实验生物学会一篇题为"论蛋白质合成"的论文，发表在该学会的论文集第12卷第138页。这篇论文被评价为"遗传学领域最有启发性、思想最解放的论著之一。"在这篇论文中，克里克正式提出遗传信息流的传递方向是DNA→RNA→蛋白质，后来被学者们称为"中心法则"。生物遗传中心法则最早是由Crick于1958年提出的，用以表示生命遗传信息的流动方向或传递规律。

由于当时对转录、翻译、遗传密码、肽链折叠等都还了解不多，在那个时候中心法则带有一定的假设性质。

随着生物遗传规律的进一步探索，中心法则也逐步得到完善和证实。

11. 核糖体的工作原理

这个问题本身的前提不成立。所谓核糖体产水只是高中生物教辅或者模拟题中的一个认识误区（教材和高考真题中从未提到核糖体产水这一点）。虽然核糖体处确实产生肽链，但是翻译的时候连接成为肽链的不是氨基酸本身，而是连接在tRNA上的氨基酸残基，这些残基一个一个从tRNA上脱下，形成肽链，这个过程不产生水，氨基酸与tRNA连接的过程才是真正意义上的脱水的过程，但是这里脱下的水也没有游离出去，而是让ATP水解成AMP和PPi。所以，整个过程其实并没有游离的水分子产生。

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