Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
Пептидилтрансфераза Эк зон
11.1. При инкубации в соответствующих условиях чистой двухцепочечной ДНК
с нуклеозидтрифосфатами в присутствии РНК-полимеразы Е. coli происходит
синтез РНК. Количество образовавшейся РНК измеряется по включению [3Н]-
меченых нуклеозидтрифосфатов (тритиевая метка вводится в азотистые
основания). Для определения количества трития, включившегося в РНК, ее
осаждают кислотой, что позволяет отделить образовавшуюся РНК от избытка
меченых нуклеозидтрифосфатов. Данные, приведенные в табл. 11.2, отражают
относительные количества у-32Р-нуклеозид-трифосфатов, включившихся в РНК
Таблица 11.2. Включение у-3 2 Р-ну к лео зи дтрифосфато в в РНК при
транскрипции in vitro различных препаратов ДНК
ДНК
Синтез РНК (пикомоли)1'
Включение у-32Р-нуклеотидов (пикомоли)
ATP GTP UTP CTP
Т2 4800 2,4 1,2 0,12 0,10
Т5 4000 1,80 1,4 0,41 0,23
SP3 5480 1,25 1,0 0,39 0,12
Clostridium perfringens 2800 1,60 2,1 0,28 0,25
Escherichia coli 2660 0,43 1,4 0,13 0,10
Micrococcus lysodeikticus 2560 0,36 2,5 0,10 0,12
Тимус теленка 3560 0,77 1,3 0,33 0,18
Сополимер dAT rAU = 7200 4,40 - 0,20 -
Гомополимер dGdC rG = 1350 - 4,8 - 0,30
rC = 120
11 1 пикомоль = 10 12 моль. (По Maitra U., Hurwitz J. 1965. Proc. Nat.
Acad. Sci, USA, 54, 815.)
64
Экспрессия генетического материала
Таблица 11.3. Гибридизация [3Н]-РНК с РФ ДНК и одноцепочечной ДНК фага ф
XI74
Образование РНК-ДНК-гибрида (имп/мин, распад [3Н])
РНК/ДНК Время введения пульсовой метки (мин) РФ ДНК
Одноцепочечная ДНК из фаговых частиц1
5-6,5 253 60
35-36,5 3261 160
50-51,5 3473 160
1 Приведены предельные значения. (По Hayashi М. et al. 1963. Proc. Nat.
Acad. Sci. USA, 50, 664.)
в идентичных условиях. Реакцию осуществляли каждый раз таким образом, что
только один из четырех нуклеотидов содержал 32Р-метку в у-положении
трифос-фатного остатка. Определить количество 32Р и 3Н, включившихся в
РНК, в каждой реакции можно, измерив радиоактивность осадка с помощью
сцинтилляционного счетчика, позволяющего независимо регистрировать
излучение от 32Р и 3Н благодаря достаточно большим различиям в энергиях
частиц, испускаемых этими изотопами. Какие выводы можно сделать из этих
данных?
11.2. Напомним, что ДНК, выделенная из фага фХ174, является
одноцепочечной. При инфекции чувствительных клеток ДНК этого фага
переходит в двухцепочечную репликативную форму (РФ). Молекулы РНК,
синтезируемые в клетках, инфицированных фХ174, пометили in vivo с
использованием [3Н]-уридина. Выделенную меченую [3Н]-РНК инкубировали с
одноцепочечной фаговой ДНК или с выделенной из клеток денатурированной РФ
ДНК фХ174, что приводило к образованию РНК-ДНК-гибридов между
комплементарными последовательностями РНК и ДНК. Данные о количестве
[3Н]-РНК, обнаруженном в гибридных молекулах, приведены в таблице 11.3.
Какие выводы можно сделать на основании этих данных?
11.3. Какое количество богатых энергией фосфодиэфирных связей, входящих в
состав АТР и GTP, должно быть подвергнуто гидролизу для образования
одной пептидной связи в ходе белкового синтеза? Сколько связей должно
быть ги-дролизовано в процессе полного синтеза белка, содержащего 50
аминокислотных остатков?
11.4. С культивируемыми клеточными линиями млекопитающих можно проводить
генетические эксперименты, используя подходы, аналогичные тем, которые
применяются при генетическом исследовании микроорганизмов. Например,
можно отобрать температурочувствительные мутанты, растущие при 34° С, но
не при 40°С. При обработке мутагенами культуры клеток яичника китайского
хомячка удалось получить целый ряд мутантных линий с фенотипом
чувствительности к температуре. Клетки некоторых из этих линий не растут
при 40°С из-за нарушения способности к синтезу белков. Этот же дефект
проявляется и в опытах in vitro при 40°С. Однако мутантные клетки
приобретают способность к росту при 40°С на среде с 10-100-кратным
превышением концентрации одной из 20 содержащихся в обычной среде
аминокислот. Для каждого типа мутантов "спасительным" оказывается избыток
только одной определенной аминокислоты. На основании ваших знаний о
механизме биосинтеза и об особенностях функционирования белков ответьте
на вопрос:
а) какова возможная функция генов, мутации в которых вызывают описанный
фенотип?
б) сформулируйте предложения по проверке вашей гипотезы.
11. Передача информации в клетках 65
Таблица 11.4. Сборка РНК-полимеразы из субъединиц in vitro
Субъединицы Включение [3Н] UTP в РНК
---------------------------------------------------------при
рестриктивной температуре
Дикий тип ХН56 R120 A2R7 (наномоли)1'
а2РР'ст - - - 3,5
а ос2РР' - - 0,2
Р'ст а2р - - 4,3
Рст а2Р' - - 0,17
ст - а2РР' - 0,09
Р'ст - а2р - 2,5
Рст - ос2Р' - 0,06
ст - - ос2рр' 0,47
Р'ст - - ос2Р 0,52
Рст - - ос2Р' 1,40
" 1 наномоль = 10 9 моль. Таблица составлена по данным Miller J. et al
1976. In: RNA Polymerase, eds. R. Losick, M. Chamberlin, Cold Spring
Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y., p. 519
