Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.
Скачать (прямая ссылка):
дифференциации различных РНК или участков ее молекулы по третичной структуре.
Более строгой является избирательность одной из РНК-аз грибка Aspergillus orysae — ТУРНК-азы* В общем, энзим близок к панкреатической РНК-азе I по многим характеристикам. В частности, он является циклизующей РНК-азой, Однако Т-1-РНК-аза разрывает только б'-связи, образуемые гуанозин-З'-фосфатом. Это делает ее чрезвычайно ценным инструментом при определении нуклеотидной последовательности в РНК.
Вторая РНК-аза Aspergillus orysae — Т-2-РНК-аза — менее специфична и отдает лишь предпочтение 5'-связям аденозин-З'-фос-фата.
Приведенный перечень и характеристики нуклеаз позволяют понять принципы их использования для определения нуклеотидной последовательности и оценить многообразие функций, далеко не исчерпывающихся участием в процессах пищеварения и усвоения компонентов нуклеиновых кислот клетками.
Глава III
КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ О ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЕ БЕЛКОВ. КОДОН, ЦИСТРОН, ГЕН. ОСНОВНЫЕ ПУТИ И ЭТАПЫ ПЕРЕНОСА ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
КОДИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТ,
ЦИСТРОН, ГЕН
Известные нам формы живой материи содержат в качестве важнейшего характернейшего компонента белки. Все многообразие их свойств определяется, в конечном счете, первичной структурой, т. е. последовательностью аминокислот в полипептидах, образующих белок. Однако, сколь бы замечательны ни были свойства белков, одной способности они лишены: система, состоящая только из белков, практически не может обеспечить воспроизведение полипептидов, точно повторяющих исходные по первичной структуре. Огромное разнообразие отобранных эволюцией уникальных сочетаний аминокислот не может воспроизводиться с помощью только белковых механизмов, так как для этого пришлось бы допустить существование либо чудовищно большого числа энзимов, способных узнавать каждый из недостроенных полипептидов и очередную аминокислоту, либо систем матрично-* ного синтеза полипептидов на полипептидах. Первый механизм существует и используется живыми существами лишь для синтеза отдельных олигопептидов (олигопептидные антибиотики и гормоны) или полипептидов с монотонной первичной структурой (полиглютамат в капсулах некоторых споровых бактерий). Второму же механизму противоречит все, что мы знаем о структуре и свойствах отдельных аминокислот и полипептидов. Общеизвестны многочисленные, но безуспешные усилия многих ведущих биохимиков-белковиков нащупать подходы к теории непосредственной репликации полипептидов (Гауровитц, 1953, и др.). Эволюция решила задачу точного воспроизведения уникальных белковых молекул только путем синтеза нуклеиновых кислот с последовательностью оснований, жестко соответствующей последовательности аминокислот в белках, т. е. путем создания «текста» на языке оснований нуклеиновых кислот, полностью воспроизводящего информацию «текста» на аминокислотном языке. Именно в этой форме информация о первичной структуре белка многократно и точно воспроизводится с помощью универсальных и относительно экономичных механизмов репликации нуклеиновых кислот, после чего следует перевод в последовательность аминокислот молекулы белка. Важнейшей задачей молекулярной биологии являлось раскрытие законов и механизмов этих процессов
и, в частности, выяснение структуры и свойств кодовых сочетаний^ оснований нуклеиновых кислот, соответствующих каждой из амино-^ кислот. Для облегчения восприятия целесообразно вначале изло-^ жить основные итоги исследований кода и лишь затем кратко рас-^ смотреть пройденный при этом путь.
В табл. 5 представлена структура линейных сочетаний по три нуклеотида — так называемых кодонов, каждый из которых соответствует определенной аминокислоте. В принципе, код можно представить в виде сочетаний нуклеотидов либо РНК, либо ДНК.
ТАБЛИЦА 5
Структура кодонов (основания — РНК; комплементарные основания ДНК
приведены в скобках)
Первое Второе основание Третье
основание У (А) Ц (Г) А (Т) Г(Ц) основание
фен сер тир цис У (А)
фен сер тир цис Ц(0
У (А) лей сер терминац. терминац. А (Т)
(«охра»)
лей сер терминац. три Г(Ц)
(«янтарь»)
лей про гис арг У (А)
Ц(Г) лей про гис арг Ц(П
лей про глн арг А (Т)
лей про глн арг Г (Ц)
иле тре асн сер У (А)
иле тре асн сер Ц (П
А (Т) иле тре лиз арг А (Т)
мет тре лиз арг Г (Ц)
(иниц.*)
вал ала асп гли у (А)
(иниц.*)
