етствуют известной последовательности аминокислот N-конца вирусного белка оболочки. Еще одна интересная особенность этой последовательности состоит в том, что два участка, обозначенные фигурными скобками со звездочками, могут спариваться друг с другом. В результате инициирующий кодон может образовывать петлю (шпильку). Такие шпильки в инициаторных участках РНК образуются не всегда, однако они встречаются достаточно часто.

Если пройти несколько дальше влево по нуклеотидной последовательности фага Qp, то можно встретить группу из четырех нуклеотидов, которая может связываться с 16S-PHK так же, как это показано на рис. 15-14 для инициаторного участка А-белка в РНК фага R17. Аналогичные защищенные рибосомами ннициаторные последовательности были обнаружены в молекулах многих вирусных РНК, а также в молекулах некоторых специфических мРНК [101, 102].

Для РНК фага MS2 была установлена полная последовательность всех 3569 нуклеотидов [118]. Некоторые участии этой последовательности показаны на рис. 15-19. 5'-конец (средняя часть структуры, изображенной в верхнем левом углу) все еще несет трифосфатную группу инициаторного GTP. После ряда шпилек следует защищенный рибосомой участок [119а], который начинается инициаторный кодоном GUG. Этот факт служит прямым доводом в пользу того, что GUG, так же как и AUG, играет роль биологически важного инициаторного кодона. Нуклеотидная последовательность, расположенная вслед за инициаторный кодоном, в точности кодирует почти полностью установленную аминокислотную последовательность вирусного белка. Терминирующий кодон UAG обведен на рисунке рамкой. Вслед за ним расположена короткая межгенная область, включающая одну сторону шпильки, на конце которой расположен инициаторный кодон AUG для следующего гена. Далее расположена последовательность нуклеотидов, точно соот-ветст&ующая экспериментально уставовленной последовательности ами*

нокислот N-конца белка оболочки [120]. Другой интересной особенностью приведенной последовательности янляется наличие в ней терминирующего кодона UGA {обведен рамкой), который располагается сра:*у же вслед за началом гена, кодирующего белок оболочки (положение 1390). Этот терминирующий сигнал находится вне фазы инициирующего кодона AUG, и, следовательно, он нс может служить терми-панионной точкой гена белковой оболочки. В то же время он находится в одной фазе с кодоном UAG — терминирующим кодоном А-белка, В присутствии различных amfcer-супрессорных генов клетки-хозяина (разд. Г, 5 и Г, 6) полипептидная цепь А-белка удлиняется и ее синтез заканчивается этим UGA-сигналом.

Ген оболочки, содержащий всего лишь 390 нуклеотидов, показан полностью. Предложенная модель вторичной его структуры наломинает цветок [120]. Ген заканчивается двойным стоп-сигналом UAAUAG. Далее следует межгенная последовательность из 36 нуклеотидов, после которой кодоном AUG начинается очень длинный ген релликазы. Этот ген заканчивается 3395-м нуклеотидом, после которого со стороны З'-конца следует нетранслируемый участок из 174 нуклеотидов.

Другим интересным примером использования рибосом для защиты нуклеиновой кислоты от ферментативного гидролиза могут служить опыты с одноцепочечной ДНК бактериофага 0X174 [121]. В этом случае рибосомы защищали последовательность нуклеотидов, в состав которой входил инициаторный кодон ATG. Этот кодон и следующие за ним семь других кодонов соответствовали известной N-концевой аминокислотной последовательности детерминируемого геном G белка шипов этого бактериофага.

Дополнение 15-Г

Репликация РНК-содержащих бактериофагов

Мелкие икосаэдральные РНК-содержащие бактериофаги представляют интерес в связи с тем, что они содержат небольшое количество генов — обстоятельство, дающее возможность детально разобраться в механизмах их репликации3,6. В настоящее время полностью расшифрована последовательность 3569 нуклеотидов в РНК фага MS2 (рис. 15-19). Три гена этого фага кодируют белок А (белок созревания фага), белок оболочки и субъединицу репликазы. В зрелой вирусной частице содержится одна молекула белка А. Этот белок необходим для правильной инкапсуляции РНК и для связывания фага с пилям-и клетки-хозяина. Молекула РНК окружена оболочкой, построенной примерно из 180 молекул белка. Репликаза необходима для удвоения молекул РНК. Несколько более сложно устроен фаг Q[5; его РНК имеет длину 4,5kb; причем наряду с белком созревания, который называется белком Аг, он содержит также несколько молекул четвертого белка Аь Белок Ai необычен в том отношении, что на его N-конце имеется та же последовательность 130 аминокислот, что и в белке оболочки. Синтез белка оболочки терминируется стоп-*кодоном UGA. Однако даже в клетках Е. coli дикого типа имеется небольшое число UGA-специфической супрессорной тРНК, благодаря которой трансляция может продолжаться, охватывая приблизительно еще 270 остатков, пока не достигнет двойного стоп-сигнала UGAUAA, который и вызывает терминацию цепи. В результате образуется много белка оболочки и мало белка А2.

Репликаза фага Qf5 иссле