Современная генетика. Том 2 - Айала Ф.
ISBN 5-03-000495-5
Скачать (прямая ссылка):
которые сами по себе оказываются также мутациями сдвига рамки.
Внутригенные супрессорные мутации другого типа наблюдаются при
образовании псевдоревертантов, обсуждавшихся ранее (см. рис. 12.5). Эти
мутации затрагивают тот же кодон, что и первичные мутации, и приводят к
тому, что исходная аминокислота оказывается заменена на отличную от нее,
но также подходящую (для функционирования данного полипептида)
аминокислоту.
Мутации, влияющие непосредственно на работу трансляционного аппарата, как
правило, затрагивают гены, отличные от тех генов, которые содержат
исходные супрессирующие мутации. Супрессирующие мутации такого рода
называют внесенными супрессорами. Для них, как правило, характерна
аллельная специфичность. Мутации типа amber, ochre и opal, приводящие к
возникновению терминаторных кодонов, относятся к классу условно-
летальных. Их можно различить по избирательному восстановлению
жизнеспособности соответствующих мутантов в системах, несущих
специфические супрессорные гены (табл. 7.1). Первые успехи были
достигнуты при изучении природы amber-cynpecco-ров. Их можно получать из
Su"-штаммов, обрабатывая мутагенами, индуцирующими нуклеотидные замены.
Действие amber-супрессоров сводится к предотвращению преждевременной
терминадии трансляции,
92 Экспрессия генетического материала
Таблица 12.8. Химические и генетические свойства пяти различных amber-
супрессоров
A mber-cynpeccop Включающаяся аминокислота Синтез белка (в % по
отношению к дикому типу) Ochre-супрессор
sul + Ser 28 _
su2+ Gin 14 -
su3 + Tyr 55 -
su4 + Tyr 16 +
su5 + Lys 5 +
По Garen A. (1968). Science, 160, 149.
которая происходит на возникших в результате amber-мутаций дополнительных
терминаторных кодонах с помощью подстановки определенной аминокислоты.
Известно несколько различных amber-супрессоров, в присутствии которых
вместо терминации на amber-кодоне может происходить подстановка той или
иной аминокислоты (табл. 12.8).
Мутации, супрессирующие nonsense-мутации, происходят в генах тРНК. Так,
amber-супрессия su3 +, выражающаяся в подстановке тирозина в положение,
соответствующее кодону UAG, проявляется в штаммах, несущих мутацию в
антикодоновом участке гена тРНКТуг. Обычный антикодон тРНКТуг-это GUA,
который, согласно правилам неоднозначного соответствия, узнает
тирозиновые кодоны UAc- тРНКТуг штамма su3+ несет антикодон CUA, который
"узнает" amber-кодон UAG, и благодаря этому вместо терминации трансляции
происходит включение в полипептидную цепь остатка тирозина (рис. 12.8).
Однако не все nonsense-супрессоры возникают в результате мутаций в
антикодоновом участке генов тРНК. Так, ора/-супрессия, при которой
терминаторный кодон UGA узнается как дополнительный сигнал включения
А-ОН
с
с
А
P-G - C G...C
Рис. 12.8. Структура и-А
тРНКТуг Е. coli. Пока- G-C
зана последователь- g • • • с
ность антикодона CUA G---C
измененной тРНКТуг, G-.-c д
придающей клеткам ?GAgCCCUU* 'tVV't't Ag
способность к amber- G : : : : G A A G G т с
супрессии. Нормальный с aGGGA с ¦
тирозиновый антико- С дА G-C^ ...Сд-.
дон имеет строение С-G Gu'С
G*UA (знак * озна- А--и
чает, что имеет место
посттранскрипционная с''
модификация соответствующего основания).
(По Goodman Н. et а1.
1968, Nature 217, 1019.) Антикодои.
G-C
А-..Ч<
А
ствующего основания). UCUAA
(По Goodman Н. et al. / G'
12. Генетический код
93
Рис. 12.9. Структура А-он
тРНКТгр из opal-cy-
прессорного штамма Е. coli. Она отличается от структуры аналогичной тРНК
из бессу-прессорного штамма
С
G
Р-А - и G-С G-С G-C
тем, что в положении 24 остаток G заменен C*"G
на А. (Основания, по- G-с с ис и cuGa
1 /- Г' I
подвергаю! им noci- д д
транскрипционной мо- АС у и G и у
: : : : : G
G G G A G у
меченные звездочкой, у. : | 1 : ] G
подвергаются пост- А А
транскрипционной мо- АС у и G
дификации.) (По Hirsh G л • : a G*
D. 1971. J. Mol. с иИС А 2А4С А c...gG и
Biol., 58, 439.) | c-G
G G-C G - C U -А С* А
U А*
ССАч
Антикодон
триптофана, возникает в результате мутации в дигидроурациловой петле
тРНКТгр, которая по-прежнему сохраняет нормальный антикодон ССА, в норме
узнающий триптофановый кодон UGG (рис. 12.9). Таким образом, правильное
узнавание при трансляции кода зависит не только от комплементарности
антикодонового участка, но и от структуры других участков молекулы тРНК.
Известны и внегенные супрессоры missense-мутаций, которые также возникают
в результате мутаций, влияющих на способность молекул определенных тРНК
узнавать соответствующие кодоны. Например, одна из мутаций (trpA36) в
гене триптофансинтазы Е. coli приводит к замене глицина в положении 211
на остаток аргинина (рис. 11.6). При этом глициновый кодон GGA
превращается в аргининовый кодон AGA. Супрессорная мутация яиАЗб
затрагивает ген, кодирующий тРНКС1у, которая в норме имеет антикодон UCC.
Мутантная su Л36-тРНКС|у содержит антикодон UCU, в результате чего
мутантный trp АЗ 6-кодон AGA может считываться уже не как аргининовый, а
