核酸和蛋白質(zhì)的生物合成

1、第九章核酸和蛋白質(zhì)的生物合成教學(xué)目的：掌握中心法則的主要內(nèi)容、掌握dna的半保留復(fù)制、rna的轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)的生物合成過程，了解基因工程基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)重點(diǎn)：dna的半保留復(fù)制、rna的轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)的合成核酸和蛋白質(zhì)都是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸是生物性狀的內(nèi)在決定因素，蛋白質(zhì)則是其外在表現(xiàn)。dna是儲(chǔ)存遺傳信息的物質(zhì)， dna分子通過復(fù)制成完全相同的兩個(gè)拷貝，親代的遺傳信息真實(shí)地傳給子代；dna分子中的遺傳信息又如何表達(dá)呢？在生物的個(gè)體發(fā)育中，遺傳信息由dna通過轉(zhuǎn)錄傳遞到rna，最后翻譯成特異的蛋白質(zhì)；在某些情況下rna也能通過逆轉(zhuǎn)錄將信息傳遞到dna。這就是中心法則的主要內(nèi)容。第一節(jié)dna的生物合成

2、一、半保留復(fù)制watson和crick于1953年提出的dna雙螺旋模型，堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，為dna分子的復(fù)制提供了理論基礎(chǔ)，dna復(fù)制時(shí)，親代dna的雙螺旋先行解旋和分開，然后以每條鏈為模板，按照堿基配對(duì)原則，在這兩條鏈上各形成一條互補(bǔ)鏈，這樣便形成了兩個(gè)新的子代dna分子。在新復(fù)制的dna雙鏈中，有一條是來自親代dna分子，另一條是新合成的，這種復(fù)制方式叫半保留復(fù)制。這個(gè)半保留復(fù)制首先是由meselson與stahl在1958年用同位素15n在大腸桿菌培養(yǎng)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的，后來在其他生物細(xì)胞內(nèi)也證實(shí)了其存在。二、dna的復(fù)制過程dna復(fù)制按一定的程序進(jìn)行，雙螺旋的dna是邊解開邊合成新鏈的。

3、復(fù)制從特定位點(diǎn)開始雙向進(jìn)行。dna雙鏈的合成延伸均為53的方向，所以復(fù)制是半不連續(xù)的方式進(jìn)行，即其中一條鏈相對(duì)地連續(xù)合成，稱之為前導(dǎo)鏈。另一條鏈的合成則是不連續(xù)的，稱為滯后鏈。整個(gè)合成過程如下：1、雙鏈的解開實(shí)驗(yàn)證明：dna的復(fù)制都是從某一特定位置開始的，這一位置叫做復(fù)制原點(diǎn)。該區(qū)域一般富含a、t兩種堿基。首先由單鏈結(jié)合蛋白與復(fù)制原點(diǎn)相結(jié)合，然后雙鏈被解開，形成一個(gè)“眼”狀結(jié)構(gòu)，在眼的兩端出現(xiàn)兩個(gè)叉子狀的生長(zhǎng)點(diǎn)，叫復(fù)制叉。原核生物基因組一般只有一個(gè)復(fù)制叉，而真核生物一般有多個(gè)，并且復(fù)制時(shí)可以在多個(gè)位點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行。2、rna引物的合成在每一個(gè)復(fù)制原點(diǎn)，dna的合成必須要一段rna作為引物。引物是以

4、親代dna的單鏈為模板，在rna聚合酶的催化下，合成一段含有50100個(gè)核苷酸的rna短鏈。方向?yàn)?3，與親代dna單鏈成逆向平行。3、dna鏈的合成和延長(zhǎng)親代dna雙鏈分子是反向，一條鏈?zhǔn)茄?3，而互補(bǔ)鏈則沿35方向。當(dāng)原始的雙鏈dna在復(fù)制叉處打開時(shí)，新生dna逆著模板鏈產(chǎn)生，即一個(gè)子代dna鏈的生成方向?yàn)?3，而另一個(gè)則為35。實(shí)際上，在以35鏈為模板時(shí), 新生的dna鏈以53方向連續(xù)合成,這條新生dna鏈稱為前導(dǎo)鏈。在另一條模板鏈（方向?yàn)?3）上, dna聚合酶以53方向合成小片段dna(長(zhǎng)度約1000個(gè)核苷酸), 然后將這些片段連接起來。這些片段根據(jù)發(fā)現(xiàn)者命名為岡崎片段。不連續(xù)合成的

5、dna鏈稱為滯后鏈。35 前導(dǎo)鏈5岡崎片段3滯后鏈54、切除引物、填補(bǔ)缺口，連接修復(fù)當(dāng)新形成的岡崎片段延長(zhǎng)至一定長(zhǎng)度，其上的rna引物在核酸酶的催化下，先后被水解切掉。引物脫落后所留下的缺口，在dna聚合酶催化下，用脫氧核苷酸配對(duì)填補(bǔ)上，再由dna連接酶催化，把各短片段連接起來，并修復(fù)摻入dna鏈的錯(cuò)配堿基。這樣以兩條親代dna鏈為模板，各自形成了一條新的dna互補(bǔ)鏈，結(jié)果是形成了兩個(gè)dna雙螺旋分子，每個(gè)分子中一條鏈來自親代dna，另一條鏈則是新合成的，故稱為半保留復(fù)制。三、逆轉(zhuǎn)錄一般情況下，遺傳信息流傳遞的方向是從dna到rna，即通過轉(zhuǎn)錄以dna為模板生成rna分子。在一些病毒體內(nèi)，如鳥

6、類勞氏肉瘤病毒，小鼠白血病病毒等，在這些病毒中都存在有逆轉(zhuǎn)錄酶，可以以rna為模板，按照rna中的核苷酸順序合成dna，這個(gè)過程叫逆轉(zhuǎn)錄。逆轉(zhuǎn)錄酶除需要以rna為模板外，另外還需要以4種dntp為原料，以短鏈rna或dna為引物，此外還需要適當(dāng)濃度的二價(jià)陽離子mg2+和mn2+，沿53方向合成dna，形成rnadna雜交分子。以后，再以rnadna雜交分子中的dna鏈為模板，在寄生細(xì)胞的dna聚合酶作用下，可合成另一條dna互補(bǔ)鏈，這樣便形成了新的雙鏈dna分子。幾乎所有的真核生物的rna分子的3末端都有一段多聚腺苷酸。當(dāng)加入寡聚t作引物時(shí)，rna就可以成為逆轉(zhuǎn)錄酶的模板，在體外合成與其互補(bǔ)的

7、dna，稱為dna。這種方法已成為生物技術(shù)和分子生物學(xué)研究中最常見的方法之一，使逆轉(zhuǎn)錄酶得到廣泛的應(yīng)用。四、基因突變和dna的損傷修復(fù)1、基因突變基因突變是指dna堿基順序發(fā)生突然而永久性的變化。其結(jié)果使dna的轉(zhuǎn)錄和翻譯也跟著轉(zhuǎn)變，因而表現(xiàn)出異常的遺傳特征。dna的突變可以有以下幾種形式：（1） 一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)被置換；（2） 插入一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)；（3） 一個(gè)或多個(gè)堿基對(duì)缺失。最常見的突變形式是堿基對(duì)的置換。突變有自發(fā)突變和誘發(fā)突變。自發(fā)突發(fā)主要發(fā)生在復(fù)制過程中，幾率很低；誘發(fā)突變可以有物理、化學(xué)因素引起，如：電離輻射、紫外光、化學(xué)試劑脫氨劑和烷化劑等都可誘發(fā)突變。2、dna的損傷修復(fù)由于

8、復(fù)制差錯(cuò)或外來理化因素的作用，使dna分子中的堿基對(duì)遭到破壞的現(xiàn)象，稱為dna分子的損傷。其結(jié)果必將阻礙dna分子的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，引起錯(cuò)股合成，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。然而在生物細(xì)胞內(nèi)存在著許多修復(fù)機(jī)制，對(duì)dna的損傷具有一定修復(fù)能力。目前已知有4種途徑：（1）光復(fù)活。這是一種高度專一的修復(fù)形式，其機(jī)制是利用光能激活光復(fù)活酶，切除嘧啶二聚體之間的cc鍵，而恢復(fù)原來的狀態(tài)。它只作用于紫外線照射形成的產(chǎn)物。（2）切除修復(fù)。如果dna損傷較嚴(yán)重，則必須進(jìn)行切除修復(fù)，即在一系列酶的作用下，將dna分子中受損的部分切除掉，并以另一條完整的鏈為模板，合成切去的部分，使dna恢復(fù)正常。（3）重組修復(fù)。在重組修復(fù)酶的

9、作用下，含有損傷的dna仍可進(jìn)行復(fù)制，但在子代dna鏈與損傷鏈相對(duì)應(yīng)部位出現(xiàn)缺口，通過分子間重組，從完整的親代或子代dna鏈將相應(yīng)的堿基順序片段移至缺口處，然后用再合成的多核苷酸補(bǔ)上缺口。（4）誘導(dǎo)修復(fù)。許多能造成dna損傷或抑制復(fù)制的處理，均能引起一系列復(fù)雜的誘導(dǎo)效應(yīng)，稱為應(yīng)急反應(yīng)（sos反應(yīng)）。它包括dna修復(fù)和導(dǎo)致變異兩個(gè)方面。應(yīng)急反應(yīng)能誘導(dǎo)切除修復(fù)和重組修復(fù)中某些關(guān)健酶和蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，加強(qiáng)修復(fù)能力。此外應(yīng)急還能誘導(dǎo)產(chǎn)物缺乏校對(duì)功能的dna聚合酶，它能在dna損傷部位進(jìn)行復(fù)制而避免了死亡，但卻帶來了高的變異率。以上幾種修復(fù)系統(tǒng)只有光復(fù)活是利用光能，其余均利用atp水解釋放的能量。第二節(jié)d

10、na指導(dǎo)下rna的生物合成1、概述dna指導(dǎo)的rna合成，即轉(zhuǎn)錄，rna鏈的轉(zhuǎn)錄起始于模板dna鏈的一個(gè)特定起點(diǎn)，并在另一終點(diǎn)處終止。此轉(zhuǎn)錄區(qū)域稱為轉(zhuǎn)錄單位，一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位可以是一個(gè)基因，也可以是多個(gè)基因。真核細(xì)胞是在細(xì)胞核中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的，其中rna和rna在核質(zhì)中被轉(zhuǎn)錄，rna在核仁中被轉(zhuǎn)錄。原核細(xì)胞中沒有細(xì)胞核，它是在含有dna的擬核區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的。在轉(zhuǎn)錄時(shí)，dna雙鏈中僅有一條鏈可作為轉(zhuǎn)錄的模板，其中用作模板的鏈稱為反義鏈，另一條鏈則稱為有義鏈，因?yàn)橛辛x鏈的dna序列正好與轉(zhuǎn)錄出的rna的序列相同（只是t和u的區(qū)別），所以也被稱為編碼鏈。但各個(gè)基因的有義鏈不一定在同一條dna鏈上。rna的合成

11、沿53方向進(jìn)行，催化轉(zhuǎn)錄的酶主要是rna聚合酶，它由核心酶與因子可逆地結(jié)合為全酶。核心酶因子全酶核心酶主要催化rna鏈的合成，而因子則起著在dna上識(shí)別起始位點(diǎn)的作用。轉(zhuǎn)錄的反應(yīng)物是四種三磷酸核苷，它們之間以磷酸二酯鍵相結(jié)合。2、轉(zhuǎn)錄過程（以原核細(xì)胞為例）（1）轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)。rna的轉(zhuǎn)錄是從dna模板上的特定部位開始的。rna聚合酶的因子識(shí)別啟動(dòng)子特殊堿基順序，導(dǎo)致rna聚合酶與啟動(dòng)子特殊部位緊密結(jié)合，并局部打開dna雙螺旋，第一個(gè)核苷三磷酸底物插入轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)部位，與模板配對(duì)結(jié)合，轉(zhuǎn)錄從此開始。所謂啟動(dòng)子，是指rna聚合酶識(shí)別、結(jié)合和開始轉(zhuǎn)錄的一段dna序列。（2）rna鏈的延伸。模板上轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)

12、第一位堿基一般是嘧啶，rna新鏈5端第一個(gè)摻入的核苷酸則多為嘌呤核苷三磷酸，當(dāng)與模板堿基互補(bǔ)的第二個(gè)核苷三磷酸的5磷酸基與第一個(gè)核苷酸的3羥基形成3，5磷酸二酯鍵，并釋放出焦磷酸則開始了rna鏈的延伸。隨著rna聚合酶沿模板35方向移動(dòng)，dna雙鏈不斷解開，與模板堿基互補(bǔ)的核苷三磷酸不斷摻入，新生的rna鏈就不斷延伸。當(dāng)新生的rna延長(zhǎng)到1020個(gè)核苷酸后，亞基從全酶上脫落，核心酶繼續(xù)催化鏈的延伸。新生rna鏈與模板dna鏈形成的rnadna雜交雙鏈不穩(wěn)定，核心酶移動(dòng)過后留下的兩條單鏈dna有更強(qiáng)的復(fù)性能力，從而取代了雜交鏈中的新生rna鏈，雙鏈dna模板恢復(fù)原來的雙螺旋，rna新生鏈便游離出

13、來。（3）轉(zhuǎn)錄終止。在dna分子上（基因末端）有終止轉(zhuǎn)錄的特殊堿基順序稱為終止子，它具有使rna聚合酶停止合成rna和釋放rna鏈的作用。所有原核生物的終止子在終止點(diǎn)之前均有一個(gè)回文結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)物的rna可形成由莖環(huán)構(gòu)成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可使聚合酶減慢移動(dòng)或暫停rna的合成。大腸桿菌的終止子有兩類：一類稱依賴于因子的終止子；另一類是不依賴于因子的終止子；因子能與rna聚合酶結(jié)合但不是酶的組分。它的作用是阻止rna聚合酶向前移動(dòng)，于是轉(zhuǎn)錄終止，并釋放出合成的rna鏈。對(duì)于不依賴于因子的終止子，它轉(zhuǎn)錄的rna鏈的末端為一邊串的u。寡聚u可能提供信號(hào)使rna聚合酶脫離模板，并使rna鏈釋放。3、mrn

14、a的轉(zhuǎn)錄后加工原核生物中，多基因的mrna生成后，絕大部分直接作為模板去翻譯各個(gè)基因所編碼的蛋白質(zhì)，不再需要加工。真核生物編碼蛋白質(zhì)的基因以單個(gè)基因作為轉(zhuǎn)錄單位，不像原核生物那樣組成操縱子，其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為單順反子，而不是多順反子。真核生物里轉(zhuǎn)錄和翻譯的時(shí)間和空間都不相同，mrna的合成是在細(xì)胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)的翻譯是在胞質(zhì)中進(jìn)行，而且許多真核生物的基因是不連續(xù)的。不邊續(xù)基因中的不編碼蛋白質(zhì)部分，稱為內(nèi)含子；被內(nèi)含子隔開的部分稱為外顯子。外顯子和內(nèi)含子一起被轉(zhuǎn)錄在一條很大的原初轉(zhuǎn)錄物rna分子中，在核內(nèi)加工過程中形成分子大小不等的中間物，因此它們被稱為核內(nèi)不均一rna（hnrna），其中至少有一部分

15、可轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞質(zhì)的成熟mrna。真核細(xì)胞mrna的加工包括：（1）hnrna被剪接，除去由內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄來的序列，將外顯子的轉(zhuǎn)錄序列連接起來。（2）在3末端連接上一段約有2030個(gè)腺苷酸的多聚腺苷酸（polya）的“尾巴”結(jié)構(gòu)。（3）在5末端連接上一個(gè)“帽子”結(jié)構(gòu)m7gpppmnp。（4）在內(nèi)部少數(shù)腺苷酸的腺嘌呤6位氨基酸發(fā)生甲基化（m6a）。第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成是基因表達(dá)的結(jié)果。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，蛋白質(zhì)合成體系主要由mrna、trna、rrna、有關(guān)的酶以及幾十種蛋白質(zhì)因子組成。一、蛋白質(zhì)合成體系的重要組分1、mrna和遺傳密碼（1）mrna。mrna從dna分子轉(zhuǎn)錄了遺

16、傳信息，起傳遞遺傳信息的作用，所以稱為信使核糖核酸。以mrna為模板合成蛋白質(zhì)。（2）遺傳密碼。組成mrna有4種核苷酸，那么幾個(gè)核苷酸編碼一個(gè)氨基酸呢？實(shí)驗(yàn)證明，在mrna鏈上相鄰的3個(gè)核苷酸堿基為一組，編碼一個(gè)氨基酸，稱為密碼子。因此，4種核苷酸堿基共可組成4364個(gè)密碼子，其中除三個(gè)終止密碼子外，其他61個(gè)密碼子，每個(gè)可決定一種氨基酸。遺傳密碼有以下幾個(gè)特點(diǎn)：編碼性：61個(gè)密碼子用來編碼氨基酸，其中aug即是甲硫氨酸的密碼子，又是肽鏈合成的起始密碼子。另外3個(gè)密碼子作為肽鏈合成的終止信號(hào)。簡(jiǎn)并性：一個(gè)氨基酸可能有幾個(gè)不同的密碼子。密碼子的簡(jiǎn)并性在生物物種的穩(wěn)定性上具有重要的意義。通用性和

17、例外：各種不同生物都使用同一套密碼，但線粒體的遺傳密碼去與通用密碼不同。無標(biāo)點(diǎn)性、無重疊性：無標(biāo)點(diǎn)性是指兩個(gè)密碼子之間沒有任何核苷酸隔開，無重疊性是指每3個(gè)堿基編碼1個(gè)氨基酸，堿基不重復(fù)使用。擺動(dòng)性：密碼子的專一性主要是由前兩位堿基決定的，而第三位堿基具有較大的靈活性。2、trnatrna的主要功能是識(shí)別mrna上的密碼子和攜帶與密碼子相對(duì)應(yīng)的氨基酸，并將氨基酸轉(zhuǎn)移到核糖體中，合成蛋白質(zhì)。trna攜帶氨基酸的部位是氨基酸臂的3末端。在trna的反密碼環(huán)上，有3個(gè)堿基組成1個(gè)三聯(lián)體，叫做反密碼子，能以互補(bǔ)配對(duì)的方式識(shí)別mrna上相應(yīng)的密碼子。3、rrna和核糖體rrna和蛋白質(zhì)結(jié)合成核糖核蛋白，

18、簡(jiǎn)稱核糖體，是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。核糖體有大小兩個(gè)亞基構(gòu)成。小亞基有供mrna附著的部位，可以容納兩個(gè)密碼的位置。大亞基有供trna結(jié)合的兩個(gè)位點(diǎn)，一個(gè)叫做p位點(diǎn)，是trna攜帶多肽鏈占據(jù)的位點(diǎn)，又稱肽酰基位點(diǎn)；另一個(gè)叫做a位點(diǎn)，為trna攜帶氨基酸占據(jù)的位點(diǎn)，又稱氨?；稽c(diǎn)。二、蛋白質(zhì)的合成過程多肽鏈的合成是從n端開始延伸的，mrna上信息的閱讀是從5向3方向進(jìn)行。蛋白質(zhì)的合成過程包括下面幾個(gè)階段：1、氨基酸的活化氨基酸必須經(jīng)活化才能摻入多肽，這是多肽合成前的準(zhǔn)備工作。氨酰trna合成酶催化這一反應(yīng)，形成氨酰trna。aa+atp+trna氨酰trna合成酶aa-trna+amp+ppi這類酶

19、具有較高的專一性，即對(duì)氨基酸又對(duì)trna具有高度的選擇性，以防止錯(cuò)誤的氨基酸摻入多肽。一旦形成氨酰trna后，氨基酸的去向就由trna決定。2、肽鏈合成的起始mrna、核糖體與活化的aa-trna結(jié)合生成起始復(fù)合物，這種過程相當(dāng)復(fù)雜，需要多種起始因子和能源物質(zhì)gtp的參與。在大腸桿菌等原核細(xì)胞中，合成多肽鏈的起始氨基酸都是甲酰甲硫氨酸fmet。mrna鏈上的起始密碼子常為aug，它也是met的密碼子。起始trna和攜帶met的延伸trna結(jié)構(gòu)和功能不同，分別用trnaf和trnam表示。細(xì)菌中多肽的合成并不是從mrna的5端第一個(gè)核苷酸開始的，大多數(shù)轉(zhuǎn)譯是從第25個(gè)核苷酸以后開始的。過程如下：

20、（1）fmet-trnaf 的合成。met-trnaf+n10-甲酰四氫葉酸甲酰化酶fmet-trnaf四氫葉酸（2）70s起始復(fù)合物的形成。它需要核糖體30s和50s亞基；帶有起始密碼子aug的mrna；fmet-trnaf；起始因子if1、if2、if3；以及gtp和mg2+的參加。起始復(fù)合物形成以后，核糖體上肽基部位（p位）已被fmet-trnaf占據(jù)，并對(duì)著rna上的起始密碼子aug，空著的氨酰trna部位（a位）準(zhǔn)備接受一個(gè)能與第二個(gè)密碼子配對(duì)的氨酰-trna，為肽鏈的延伸作好了準(zhǔn)備。3、肽鏈的延伸這一階段，與mrna上的密碼子相適應(yīng)，新的氨基酸不斷被相應(yīng)特異的trna運(yùn)至核糖體的a

21、位，形成肽鏈。同時(shí)，核糖體從mrna的5端向3端不斷移位以推進(jìn)翻譯過程（圖14-4）。肽鏈延長(zhǎng)階段需要稱為延長(zhǎng)因子（elongation factors）的蛋白質(zhì)，gtp，mg2+與k+的參與。肽鏈延長(zhǎng)階段的具體步驟如下：（1）進(jìn)位。與上一階段所產(chǎn)生的復(fù)合物（70s起始復(fù)合體）a位上mrna密碼子相對(duì)應(yīng)的氨基酰trna進(jìn)入受位。此步需要肽鏈延長(zhǎng)因子eftu與efts。eftu的作用是促進(jìn)氨基酰trna與核糖體的受位結(jié)合，而efts是促進(jìn)eftu的再利用。（2）轉(zhuǎn)肽。在肽基轉(zhuǎn)移酶的催化下，將p位上trna所攜的甲酰甲硫氨基（或肽基）轉(zhuǎn)移給a位上新進(jìn)入的氨基酰trna，與其所帶的氨基酰的氨基結(jié)合，

22、形成肽鍵。（3）移位。核糖體向mrna的3端挪動(dòng)相當(dāng)于一個(gè)密碼子的距離，使下一個(gè)密碼子（圖14-4）準(zhǔn)確定位在a位，同時(shí)帶有肽鏈的trna由a位移至p位，此步需要肽鏈延長(zhǎng)因子efg(又稱轉(zhuǎn)位酶，translocase)、mg2+與供給能量的gtp。近來發(fā)現(xiàn)核糖體在a、p位外，還有trna的另一結(jié)合位置，即trna排“出位（exit site, e位）”。氨基酰脫落后的trna先移至e位。（4）脫落。當(dāng)a位進(jìn)入新的氨基酰trna后，空載的trna從核糖體的e位脫落。以后肽鏈上每增加一個(gè)氨基酸殘基，就需要進(jìn)位、轉(zhuǎn)肽、移位和脫落，如此一遍一遍地重復(fù)，直到肽鏈增長(zhǎng)到必要的長(zhǎng)度。 4、肽鏈合成的終止多肽鏈合成已經(jīng)完成，并且“受位”上已出現(xiàn)終止信號(hào)（uaa），此后即轉(zhuǎn)入終止階段。終止階段包括已合成完畢的肽鏈被水解釋放，以及核糖體與trna從mrna上脫落的過程。這一階段需要gtp與一種起終止作用的蛋白質(zhì)因子釋放因子（release factor，rf，或稱終止因子）的參與。原核生物的rf有3種。rf1識(shí)別終止信號(hào)uaa或uag，rf2識(shí)別uaa或uga，rf3可與gtp結(jié)合，水解gtp為gdp與磷酸，協(xié)助rf1與rf2。rf使大亞基“p位”的肽基轉(zhuǎn)移酶（轉(zhuǎn)肽酶）不起轉(zhuǎn)肽作用，而起水解作用。轉(zhuǎn)肽酶水解“p位”上trna與多肽鏈之間的酯鍵，使多肽鏈脫落。rf、