дающий АТРазной активностью ,[55а].

д. Процессинг мРНК

Конечным результатом действия РНКнполимеразы у бактерий является образование ряда молекул мРНК различной длины, причем некоторые из них соответствуют полицистронным (полигенным, см. разд. Г, 3) оперонам, а другие — моноцистронным. Большинство образованных молекул мРНК нестабильно — средняя продолжительность их «жизни» составляет приблизительно. 2 мин. Однако некоторые из них, например молекулы мРНК, синтезируемые бактериями перед самой споруляцией, могут «жить» значительно дольше. Прежде чем попасть в рибосомы, молекулы мРНК подвергаются процессингу («созреванию»). Так, например, после заражения клеток Е. coli фагом Т7 специфическая рибонуклеаза расщепляет крупный (мол. вес 1,8-106) «ранний» РНК-транскрипт (разд. Г, 8) вирусной РНК на пять строго определенных фрагментов [56], каждый из которых содержит информацию, соответствующую одному вирусному гену. Процессинг информационной РНК в эукариотических клетках (разд. Б, 5) протекает значительно более сложно, чем у бактерий.

3. Рибосомная РНК (рРНК)

В количественном отношении наиболее важная роль принадлежит рибосомной РНК — на ее долю приходится до 90% всего количества клеточной РНКк^<Зййтез рРНК должен протекать быстро, ао^кс^ы^уа.

РИС. 15-7. Л. Электронная микрофотография. Запечатлен момент транскрипции ненден-тифицированного оперона Е. coli. Видна двухцепочечная нить ДНК (расположена горизонтально) и цепи мРНК с присоединенными к ним рибосомами. С правой стороны, где транскрипция только началась, цепи РНК короче, а левее, где транскрипция продолжалась в течение определенного времени — они длиннее (фотография из статьи Miller et al., Science, 169, 392—335). Б. Транскрипция генов рибосомной РНК эмбриона Drosophila melanogaster (плодовой мушки). Наверху слева видна полностью активированная транскрипционная единица. Более короткие матрицы, которые видны внизу, еще не сформированы до конца. Обратите внимание на плотно упакованные рибонук-леопротеидные нити, содержащие растущие транскрибированные рРНК, и на характерные гранулы на концах нитей (фотография из статьи [59с]). В. Электронная микрофотография нерибосомной транскрипционной единицы эмбриона Oncopeltus fasciatus. Г. Рисунок, проясняющий микрофотографию, приведенную на рис. В. Пунктирными линиями обозначен хроматин, а сплошными — рибонуклеопротеидные нити. В результате тщательных измерений было установлено, что увеличение длины этих 29 нитей от самой короткой (обозначена буквой .а) до самой длинной (обозначена буквой <о) пропорционально расстоянию вдоль нити хроматина. Прямая, построенная по методу наименьших квадратов, которая графически изображает зависимость длины рибонук-леопротеидных нитей от расстояния, пересекает ось X в точке, показанной на рис. В н Г стрелками. Считают, что транскрипция начинается где-то рядом с этой точкой и распространяется приблизительно на 6,0 мкм до точки терминации. Самая длинная рибонуклеопротеидная нить на микрофотографии находится на расстоянии 5,8 мкм от исходной точки. Согласно полученным результатам, длина ДНК на этом участке частично свернутого хроматина составляет 9,6 мкм, что соответствует приблизительно 21 ООО паре оснований (рисунок и микрофотография из работы [59а]).

одной клетке Е. coli в 1 с образуется 5—10 новых рибосом или 2-Ю4 молекул РНК в расчете на одно поколение. Каждая рибосома содержит три молекулы РНК. Ниже приведены константы седиментации, молекулярные веса и количества нуклеотидов для РНК нескольких (бактерий.

Константа седимен- Мол. вес Число нуклеотации (5) тидов

23 1,1 •Ю6 3300

16 0,56-Юв 1700

5 4,1 -10* 120

Все три молекулы рРНК существуют в клетках в форме молекул-предшественников большего размера (пре-рРНК), содержащих избыточные нуклеотидные последовательности как с 3'-, так и с 5'-концов. У Е. coli идентифицированы два предшественника 5S-PHK, один из которых содержит 150 нуклеотидов, а другой— 180.

Сейчас принято считать, что в хромосоме Е. coli существует приблизительно шесть участков, кодирующих рРНК- Каждый из этих участков представляет собой одну транскрипционную единицу, содержащую по одному гену для каждой из трех видов (16S, 23S и 5S) РНК. Расположены эти гены в той последовательности, в которой здесь перечислены соответствующие РНК. Единый транскрипт (который у определенных штаммов может иметь константу седиментации 30S) расщепляется под влиянием эндоиуклеазы (РНКазы III) «а более мелкие молекулы пре-рРНЮ{57, 58].

Удивительно точное подтверждение этих данных было получено при электронно-микроскопическом изучении активных участков хромосом растущих клеток Е. coli: удалось увидеть находящиеся в процессе формирования цепи, представляющие собой, очевидно, 16S- и 23S-PHK [59, 59а—с] (рис. 15-7).

4. Транспортная РНК (тРНК)

Наиболее хорошо изученной формой РНК являются небольшие 45-молекулы тРНК с мол. весом приблизительно 26000, состоящие из 75±5 нуклеотидов (рис. 2-24 и 15-8). Похоже, что по размерам и основным структурным характеристикам тРНК бактериальны