Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Хотя вначале предполагалось, что ГУГ может быть инициирующим кодоном только в искусственных условиях опытов in vitro, данные, полученные в последнее время при расшифровке тклеотидпых последовательностей, показывают, что ГУГ является, например, начальным кодопом для синтеза А-белка на молекуле РНК фага MS2. Более того, оказатось, что ГУ Г инициирует синтез белка н в том случае, ести нормальный начальный кодон АУГ был утрачен в результате генетической делеции. Посколь-Kjf в опытах in vitro ГУГ в качестве стартового сигнала действует гораздо менее эффективно, чем АУГ, можно предположить, что благодаря его
более низкому сродству к тРНКф’Мет он участвует в регуляции уровня функционирования данного гена Конечно, необходимо изучить значительно большее число генов, чтобы роть ГУГ как инициирующего кодоиа стала более попятной.
КОДОНЫ ТЕРМИИЛЦИИ ИОЛИПЕПТМДНОИ ЦЕПИ
Три кодона — УАА, УАГ п УГА — не соответствуют никакой аминокислоте. Они обозначают конец цени. Как показано в главе 12, эти кодоны считываются ие особыми терминирующими тРНК, а специальными белками, которые называются факторами освобождения К настоящему времени идентифицированы два таких фактора, каждый из которых узнает два кодона- Один фактор специфичен для УАА и УАГ, другой — для УАА и УГА. Чтобы понять, каким образом каждым из факторов освобож дения узнает два различных кодоиа, необходимо получить детальную информацию об их трехмерной структуре. В связи с тем что для считывания стоп-снгналов используются белки, следует подчеркнуть один факт, который игнорируют мпогие биохимики. Специфические группы в поли-нуклеотидной цепи, образующие водородные связи, могут быть узианы теми аминокислотами, которые также способны к образованию водородных связей
МАТРИЦЫ ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИПЕПТИДНЫХ ЦЕПЕЙ МОГУТ ЗАКАНЧИВАТЬСЯ ОДНИМ ИЛИ ДВУМЯ ТЕРМИНИ РУЮЩШШ К О ДОНАМИ
Пока совершенно пенено, для чего существует три различных терминирующих кодона. Возникло множество предположений по поводу того, какие из них используются преимущественно. Поэтому все с нетерпением ожидали результатов расшифровки нуклеотидных последовательностей концов настоящих генов. Однако картина ие прояснилась и после того, как были получены (весной 1975 I.) предварительные данные примерно о десяти таких стоп-сигналах Существуют гены, в которых используется один терминирующим кодой; в то же время в некоторых случаях гоны оканчиваются двумя последовательными стон-сигналами (рис. 13-G). Использование второго терминирующего кодона может служить своего рода предохранителем в тех редких случаях, когда ио какой-либо причине первый кодон перестает действовать. Ио неясно почему этот механизм используется только в некоторых случаях. Папример. в РНК-содержащих фагах гомологичные гены белка оболочки оканчиваются либо одним (фаг Q?), либо двумя (фаги R17 п MS2) терминирующими кодонами
МУТАЦИИ, ИЗМЕНЯЮЩИЕ СМЫСЛ КОДОНА ПЛИ ДЕЛАЮЩИЕ ЕГО БЕССМЫСЛЕННЫМ
Изменение кодона, кодирующего данную аминокислоту, на кодон, кодирующий другую аминокислоту, называется мутщиеи, изменяющей смысл (миссенс-мутацией). Вместе с тем существуют мутации, приводящие к превращению кодона в терминирующий ьодон Их называют бессмысленными мутациями {нонсенс-мутациями), Поскольку существует только три терминирующих кодоиа, большинство мутаций, происходящих путем замены одного основания, являются, очевидно, мутациями, .меняющими смысл, а не бессмысленными мутациями. .Мутации, изменяющие смысл, вызывают замену аминокислоты только в каком-нибудь одном положении
мРНК, кодирующая а цепь гемоглобина человека мРНКг кодирующая лактозный репрессор ? coli мРИП, кодирующая dелок А вируса MSZ
мРНК, кодирующая белок оболочки вируса MS2
Рис. 13-6- 3 -концевые нуклеотидные последовательности некоторых мРНК, содержащие суш или два терминирующих кодона {обведе-
5'
АМУАЦЦП/уаЯгЦУ
5
гааагцггцга1&ЦццгцааггцадФ^. .
?'
иГГЦУЦУЦУАГ/ДУАГигШЦУЦАА ,
5'
УЦЦГГЦАУЦУАЦЩФА rUlirUUr . .
иы рамкой), которые служат сигналами для остановки трансляции соответствующих белков.
полыпентидпой цепи. Образующиеся при этом измененные белки часто в какой-то море сохраняют биологическую активность, присущую исходным белкам. Примером таких измененных белков могут служить аномальные гемоглобины (гл 4)
Замены аминокислот » мутантных гемоглобинах (табл. 13-11) подтверждают мысль о том, что такие мутации возникают в результате зяме-
Табтаца 13-11 Примеры возможных изменений в кодонах, которые могут обусловливать замены аминокислот в мутантных гомоглобинах
Аминокислота в мутантном гемоглобине
Лизин (ААА) -+• Глутаминовая кислота {ГАА) А Г
Глутаминовая кислота (ГАА) -»• Глутамин (ЦАА) Г-*- Ц
Глицин (ГГУ) Acuapai «новая кислота {ГАУ) Г V
Гистидин (ЦАУ) -*¦ Тирозин (УАУ) Ц -*¦ У
Аспарагин (ААУ) Лизин (ААА) У -> А
Глутаминовая кислота (ГАА) Валин {ГУЛ) А У
