включает мутацию к UAA. Обычно их называют ochre-мутациями. Сравнительно недавно были найдены супрессоры мутаций, приводящих к появлению кодона UGA [140в].

Подобно температурочувствительным мутантам, amber- и ochre-мутанты могут быть получены практически для любого гена бактериофага. Мутантов с терминацией цепи, у которых утерянные гены не имеют жизненно важного значения для бактерий, можно распознать, обеспечив перенос генов либо путем скрещивания, либо путем вирус???:-» Обозначения supD* sup Е и sup F были предложены Бахманом и др. [15J.

ной трансдукцнн в штамм (sup+), содержащий необходимый супрес-сорный ген,

Условно-летальные мутанты сыграли чрезвычайно важную роль в нзученнн генетики бактериальных вирусов. Они были использованы также в качестве мощного метода при изучении сложных проблем, связанных с физиологией бактерий. Так, например, насколько сложно устроена система, необходимая бактерии для того, чтобы почувствовать наличие в среде питательного вещества и «подплыть» к нему? Оказалось, что бактерии «запрограммированы» чувствовать градиенты концентраций химических аттрактантов и менять направление движения таким образом, чтобы оказываться в области с более высокой концентрацией {141, 143]. Было бы интересно узнать, какое количество белков необходимо для того, чтобы чувствовать аттрактант, передавать необходимый информационный сигнал жгутикам (дополнение 4-Б) к направлять движение последних, вызывая их вращение, приводящее либо к передвижению вперед, либо к беспорядочному подергиванию (гл. 16, разд. Б,7).

Несмотря на то что сейчас выяснены лишь некоторые ключевые моменты тех химических процессов, которые лежат в основе всех этих явлений, использование температурочувствительных мутантов и тестов на комплементацию поможет установить суммарное число генов, принимающих участие в этих процессах, а также локализацию этих генов в хромосоме Е. coli. В ряде случаев это может способствовать более полному пониманию биологического явления.

6. Природа супрессорных генов

Какие химические процессы лежат в основе супрессии (подавления) одной мутации другой мутацией, локализованной в иной точке хромосомы? Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя. Редко мутация супрессируется другой мутацией, локализованной в пределах того же самого гена. Такой эффект может быть назван внутригенной комплементацией. Предположим, что мутация приводит к такой аминокислотной замене, которая нарушает стабильность структуры или функцию белка. Возможно, что мутация в другом сайте, захватывая остаток, взаимодействующий с замещенной аминокислотой, меняет характер взаимодействия двух остатков, что приводит к восстановлению функциональной активности белка. Так, например, если боковая цепь первой аминокислоты мала, а в результате мутации она замещается на более длинную боковую цепь, то вторая мутация, приводящая к уменьшению размера другой боковой цепи, может позволить образующемуся белку свертываться и функционировать подобно нормальному белку. Такой случай был обнаружен среди мутантов трнптофансннтетазы [144]. Мутанты этого белка, у которых Gly-211 был заменен на Glu или Туг-175— на Cys, синтезировали неактивные ферменты, тогда как двойной мутант, т. е. мутант, в котором имели место обе эти замены, синтезировал активную триптофансинтетазу. Считают, что в большинстве случаев внутригенной супрессии происходят изменения во взаимодействии субъединиц олигомерных белков.

Наиболее хорошо изучены супрессорные гены, подавляющие большое число различных мутаций, ведущих к преждевременной термнна-ции цепи. Объяснить химическую природу этих генов удалось только частично при помощи опытов с переносом супрессорного гена supF (su3) в ДНК бактериофага. Оказалось, что эта ДНК специфически гибрндизуется с минорными видами тирозиновоА тРН,К {тиооаинттй

Ш Гяава 15

TPHKI). Последующие исследования показали, что s«m. служит структурным геном для минорной тирознновой тРНК, у которой обычный антикодон GUA замещен на триплет CUA, способный спариваться с терминирующим кодоном UAG (атЬег-кодрн). В результате в месте терминирующего сигнала, вызванного amber-мутациями, будет происходить включение тирозина. Несколько странно, что тРНК, предотвращающая терм'инацию цепи, не препятствует синтезу других важных белков в бактериальной клетке. Однако эффективность супрессии не превышает обычно 30%. Следовательно, синтез многих полипептид-ных цепей заканчивается нормально. Если наличие двух сигналовтер-минации цепи является общим свойством генов, то синтез большей части белков в присутствии супрессорной тРНК должен заканчиваться нормально. Однако преждевременная терминация цепи, вызванная ат&ег-мутациями, будет при этом частично ингибирована, что позволит клетке синтезировать необходимое для выживания количество недостающего фермента. Нуклеотидные последовательности supF-тРНК и ее более длинного предшественника показаны на рис. 15-9.

Был выявлен также ряд других супрессорных генов, являющихся структурными генами специфических тРНК [140]. Недавно была обн