Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
шпорную шроэиновую РНК
3CDOOC
Doaoac
С 1И1ьишемая цепь, i НК
Vivian тая мРНК «одержи г бессмысленным колон который с чиз ы вается ф актором освобождения при лом образуется неполным бепковый продукт пе обладающий акшпкооыо
АЯ-
Гироншовая тРНК »знающая кодоны для тирозина 5 У ЛИ 3 и И АУ 3
сшре (еляюшем структуру аитикодоиа Tl г А
С миываемаи
цепь ДНК
А У И
РНК \1 паю тан бессмысленным кодон 5 i AI i
Ьсссмыс 1енным каши icnepb ciпрессироваи. inpoiim вточас1ся в нужное положение и в резузыаю ©6pasyeica активным белковый продукт
Рис 13-8 Схема функционирования мпнорной
тироаниоппи тРНК в качество супрессора бес-ислешгон мутации.
ся, например, три королю охарактеризованных гена, сунрессир>ющнх Кодон VAI Под действием одного из этих генов-супрессоров происходит включепие серппа в то место полипептидпой цепи, которое соответствует бессмысленному кодопу. Точпо так же под действием второго гена-супрессора включается г 1утамин, а под действием третьего — тирозин Все трп супрессора кодоиа УАГ действуют благодаря тому, что они вы:ш вают нзмепения в аитикодоиах тРПК, специфичных для этих аминокислот
Например тирозиновый супрессор возникает в результате мутации в гене тРП КТир приводящей к изменению нуклеотидной последовательности внтикодона: 3'АУТ5' изменяется на 3'АУ Ц5‘, что даст возможность аптп-кодону узпавать кодон УАГ (рис 13-8) Супрессия кодона УАА происходит также, по-видимому, при участии мутантных тРНК Однако вследствие ее малой эффективности мы нока гораздо меньше знаем о ее механизме.
Супрессия УАГ при у частии тРНК была впервые продемонстрирована в опытах но изу чепшо бессмысленной мутации, блокирующей синтез белка оболочки РНК содержащего фага RI7. Если РНК мутантного фага, содержащая такой бессмысленный кодон, использовалась в системе трансляции in vitro, то белок оболочки не образовывался до тех нор. пока в систему не добавляли очищенную тРНК из соответствующего суирес сорного штамма
Б супрессии кодопа УРА также участвуют мутантные молекулы тРНК, в этом случае супрессия осуществляемся трнптофаиовои тРИК (тРНКГ|,п), которая вставляет триптофан в те места в ноли нуклеотидной цепи, которые соответствуют бессмысленным кодонам- В норме тРН1\Тр1г считы нает только кодоп УП\ но в резу иьтате супрессорной мутации она приобретает способность считывать также и кодон УРА. К общему удивлению окала лось, что в основе этою изменения лежит не замена основания в антнко-Доис, а замена Г—>- А в положении 24. Ненонятпо. каким образом та замена приводит к неоднозначности взаимодействия между кодоном и япти кодоном, так как рентгеноструктуриыи анализ тРПКФс“ указывает на то, что основание. тРПК в положении 24 находится на расстоянии примерно 15 V от антикодона. Тем пе менее мы должны предположить что литн-кодоп этой супрессорной тРНК часто располагается неправильно в соответствующем ему рибосомном участке связывания
В связи с открытием супрессии при участии тРНК возникает вопрос о том каким образом обеспечивается считывание соответствующих нор малышх кодонов Б случае тирозинового супрессора кодона УАГ ответом на этот вопрос является обнаружение двух генов, кодирующих в норме тирозиновую тРПК Одни из них кодирует основную тРНК а другон — тРНК, присутствующую в клетках в гораздо меньшом количестве. Именно в этом гене и происходит супрессорная мутация Кроме того, било обна ружено, что супрессорные мутации чаще всего происходят в тех штом-мах, в которых ген мипорнои тРПК присутствует в двух копияv Отбор этих штаммов, в которых произошла дупликация генов, ошовап на том, что утрата минорной тРНК хотя и не тотальна для клетки хозяина, но замедляет ее рост 1-Тстиппая функция мииорпых тРНК остается пока совершенно загадочной Можно предположить, что они шрают какую то рогу шторную роль и поэтому необходимы лишь в небольшом количестве. В случае супрессии кодона УРА подобной дилеммы не существует, так как сулрессорпая тРНКТ1ри сохраняет свою способностт считывать трин-тофановые кодоны У ГГ
СУПРЕССОРЫ БЕССМЫСЛЕННЫХ МУТАЦИЙ ДОЛЖНЫ (ЧИТЫВАТЬ И НОРМАЛЬНЫЕ ТЕРМИНИРУЮЩИЕ СИГНАЛЫ
Супрессия кодонов УАГ н УГА осуществляется весьма эффективно В при сутствии супрессорных тРНК более половины терминирующих сигналов считываются как кодоны определенных аминокислот В то же время супрессия кодона УАА составляет обычно всего 1—5%. Вначале предполагали, что эффективная супрессия кодонов УАГ и УГА обусловлена тем. что они редко встречаются в качестве нормальных терминирующих сигна-
лов а может быть, и вообще не встречаются как таковые Ес ш бы они использовались часто, их специфические супрессоры препятствовали бы нормальной термипацпи цепей, что приводите бы к образованию аномально длинных полипептидов и прекращению роста клеток Однако в настоящее время, когда обнаружены двойные терминирующие кодоны, стало понятпее, почему супрессия кодонов УАГ и УГА пе влияет на рост бактерий Мы просто должпы сделать вывод, что эти терминирующие кодо ны почти никогда не встречаются поодиночке. В с-1 у чае супрессора УАА ситуация менее ясна, так как его присутствие всегда приводит к замедле пию роста клеток. Отсюда следует, что многие гены оканчиваются, возможно, татько одним терминирующим кодоном УАА. Для выяснения всех этих нерешенных вопросов необходимо получить значительно больше данных о нуклеотидных последоватетыюстях генов.
