31P-15N NMR研究肽的生成量與核苷的關係——遺傳密碼子起源

《31P-15N NMR研究肽的生成量與核苷的關係——遺傳密碼子起源》是依託廈門大學，由趙玉芬擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：31P-15N NMR研究肽的生成量與核苷的關係——遺傳密碼子起源
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙玉芬
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

遺傳密碼的起源一直是整個科學界關注的熱點。如何從分子角度來研究遺傳密碼子起源是一項具有挑戰性的課題。本項目從肽的生成量與核苷的關係分析遺傳密碼子起源是一種嶄新的思路。同時基於磷化學的標記方法來定量肽的產量。建立31P-15N NMR耦合技術線上區分P-N和P-O兩類化合物為肽的定量分析提供一個快速、簡易的新方法。結合高場核磁和超低溫探頭技術，將建立一種基於天然豐度的15N對31P核磁裂分的複雜體系中肽的定量分析方法，為生命起源的研究提供一種新方法。結合理論分析為遺傳密碼子的起源提供科學依據。

結題摘要

密碼子起源一直以來都是生命起源研究最基本的科學問題之一。那么，“最原始的密碼”到底是如何開始的？現代生命體中核糖體的密碼識別系統極其複雜，很難從該複雜體系探尋出密碼子起源的核心問題。 該項目執行過程中，我們建立了一個簡化的化學模型,可以用於密碼子起源的研究。該模型包括核酸、胺基酸以及磷的調控。利用該化學模型，我們從水相到有機相對六種代表性的胺基酸進行研究，考察其胺基酸的成肽產率與核苷的關係，從密碼子“翻譯產物”二肽的量來探尋遺傳密碼子起源。具體的研究結果標明：Phe, Trp, Tyr, Val 及 Leu這五種胺基酸的二肽產率與其各自三聯密碼子的2號位密碼子或反密碼子有正相關，即 2號位是該胺基酸的密碼子或反密碼子時，二肽產率相對會高。在其中，Val 及 Leu 的1號位也表現出一定作用，但還是2號位的作用更為重要。對於His 來說，雖然四種核苷對其成肽的影響相差不多，但是其2號位密碼子A仍表現出一些優勢。為了更好的理解核苷對胺基酸成肽反應的影響機理，有關理論計算同步進行，也進一步說明胺基酸三聯體2號位的重要性。以上研究結果標明，該化學模型的建立不僅適用於實驗體系，也適用理論模擬體系，為密碼子起源提供了一個新穎、合理的研究策略。