Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
к
ч СО \
ч, О
ч 3
Число аминокислот
Число аминокислот
рибосом сразу, как только достигают стоп-кодона, или по крайней
мере без такой паузы, которая была бы видна на графике при данной шкале
времени.
Г. Если бы на пути движения рибосом существовала значительная
преграда, то получаемые данные были бы сходны с теми, которые
представлены на рис. 5-3, А. В таком случае расположение рибосом было бы
более тесным до преграды и менее тесным за ней по ходу движения. Вариант
с ингибированием движения рибосом представлен схематически на рис. 5-46,
Л.1
5-7
А. Как показано на рис. 5-47, скорость синтеза постоянна во времени.
Кривизна профиля, столь очевидная на радиоавтограмме (рис. 5-4),-это
результат того, что скорость движения белков в полиакриламидном геле с
додецилсульфатом натрия не связана линейной зависимостью с их размерами.
1 В ряде других экспериментов были обнаружены паузы при трансляции
глобиновых мРНК. См. Protzel A., Morris A. J. Gel chromatographic
analysis of nascent globin chains: Evidence of nonuniform size
distribution. J. Biol. Chem., 1974, 249, 4594-4600; Krasheninnikov I. A.,
Komar A. A., AdzhubeiI.A. Nonuniform size distribution of nascent globin
peptides, evidence for pause localization sites, and a cotranslational
protein-folding model. J. Protein Chem., 1991, 10, 445-454-Прим. ред.
перев.
Основные генетические механизмы 285
Б. Скорость синтеза белка можно определить по углу наклона кривой на
рис. 5-47. Соответственно система синтезирует полипептид размером около
52000 Да за 10 мин, или пептид 5200 Да в минуту, что соответствует 47
аминокислотам в минуту (5200/110). Эта скорость в 10 раз ниже, чем
скорость синтеза в клетках Е. coli, и втрое ниже, чем скорость синтеза
глобина в том же лизате ретикулоцитов. Как будет обсуждаться в следующем
пункте (В), причина относительно низкой скорости синтеза может
заключаться отчасти в том, что смесь молекул тРНК в лизате ретикулоцитов
не вполне соответствует белку этого растительного вируса.
В. На радиоавтограмме присутствует много полос, потому что рибосомы
все время продолжают соединяться с мРНК в ходе эксперимента. Вы могли бы
получить теоретически рассчитанный результат (рис. 5-5), добавив через 5
мин специфический ингибитор инициации или немеченый метионин в большом
избытке. Присутствие дискретных полос, а не сплошного фона полимерного
материала предполагает, что в молекуле мРНК есть специфические точки:
возможно, это сайты, в которых рибосомы должны некоторое время подождать
подхода редких тРНК. Ведь популяция тРНК в ретикулоците предназначена для
синтеза глобина, а не белка растительного вируса!
5-8 Последовательность ДНК GGG TAT СТТ TGA СТА CGA CGC не должна была бы
кодировать последовательность аминокислот белка RF2, так как UGA-это
кодон терминации. В этой последовательности должны, по-видимому,
нарушаться обычные правила триплетного кода, чтобы лейцил-тРНК могла
узнавать выделенный курсивом квадруплет:
GGG TAT СТТТ GAC ТАС GAC GCC.
По существу рибосома должна сдвигать свою рамку считывания в
середину гена!
Мутации со сдвигом рамки первоначально были обнаружены Бензером
(Benzer) при исследовании генов г" бактериофага Т4 и использованы затем
Криком (Crick) при открытии триплетного кода. Позже с помощью остроумно
спланированного генетического отбора были выделены мутантные молекулы
тРНК, которые могли считывать четыре основания сразу. Было показано, что
они подавляют определенные мутации со сдвигом рамки. Обнаружить редкие
случаи естественного подавления сдвига рамки - большой сюрприз для
исследователя. Первый такой пример был обнаружен в гене 10 бактериофага
Т7. После этого было найдено несколько ретровирусов и ретропозонов,
которые используют подавление сдвига рамки относительно кодонов
терминации как путь для образования минорных продуктов генов. Механизм
супрессии в этих случаях неясен и служит предметом продолжающихся
исследований.
Б. Присутствие супрессируемого в пределах рамки считывания кодона UGA
(который однозначно узнается белком RF2) в последовательности RF2
указывает на существование новой формы генного контроля. Механизм сдвига
рамки пока неясен. Предполагается, что имеет место конкуренция между
сдвигом рамки и терминацией на кодоне UGA. Когда уровень RF2 в клетке
высок, терминация на UGA-кодоне должна происходить чаще, чем при низком
уровне RF2. Таким образом, когда содержание RF2 близко к нужному, будет
образовываться очень мало новых молекул RF2, но если оно
снижается, вероятность сдвига рамки для рибосомы будет возрастать и
синтез RF2 возобновится. Таким образом, эта ситуация очень напоминает
авторегуляцию. Заметьте также, что сдвиг рамки происходит вблизи начала
гена, так что на синтез бесполезного полипептида тратится не слишком
