文摘蛋白氨基酸(Proteinogenic amino acid,PAA)及其与mRNA遗传密码之间的对应关系一直以来都是学术界的研究热点。本文从系统学的角度、采用系统化的方法,明确定义了4个基础遗传学系统,并将这些系统抽象为相应的数学集合,在此基础上展开研究,力图揭示通用蛋白氨基酸(Universal PAA,u—PAA)及前述对应关系(标准形式)的系统学规律。本文分为四章,有二个研究重点,其中在第二章研究PAA与mRNA遗传密码之间的标准对应关系;在第三章研究u—PAA的部分通性。第一章论述了系统化等基础性工作的结果及意义。第二章提出“集合性规律(Set Rule)”的概念,并详细阐述了在系统化等工作基础上总结出的4条PAA集合的集合性规律,揭示了部分PAA与mRNA遗传密码之间标准对应关系的系统学规律。运用第一条集合性规律,能够准确、快捷地知道对应1种至6种密码子的u—PAA各有多少种;第二、第三条集合性规律是在以氨基酸对应密码子数为判据下,u—PAA在PAA集合内的分布规律:第四条集合性规律从集合的角度,描述了u—PAA在蛋白质中的平均出现频率(AOFP)与氨基酸对应密码子数之间的高度相关性(关联方程可表示为ω(Pn)=3 Ln (n)+2),反映出AOFP对PAA与mRNA遗传密码之间标准对应关系的深刻影响。第三章提出“狭义2-6高离散现象(2-6 high discrete phenomenon in natrow sense)”及“广义2-6高离散现象(2—6 high discrete phenomenon in broad sense)”的概念。本章在系统化等工作的基础上,统计了7项u—PAA的通性,其中:1)有4项存在狭义2-6高离散现象,包括:AOFP,等电点(pI),零深度相对倾向性因子(ZdRTF),疏水性指教(HI);2)有3项存在广义2-6高离散现象,包括:分子量(MW),零深度绝对倾向性因子(ZdATF),最深点深度倾向性因子(DTFDP).如果能够深入地认识并解释2-6高离散现象,尤其是深入了解2-6高离散现象在u—PAA通性中的普适程度,对人们完善氨基酸与密码子的进化理论、进一步了解不同氨基酸在蛋白质中的作用之差异性均有积极意义。
第四章系统地总结了本文的研究成果。