х и эука-риотических клеток не различаются. Наличие «адапторов», необходимых для переноса аминокислот в соответствующие участки матричной цепи мРНК> было предсказано еще до открытия тРНК- Предполагалось, что в молекуле «адаптора» должна иметься нуклеотидная последовательность, образующая антикодон, который должен точно располагаться против соответствующего кодона, в каком-то связывающем участке белоксинтезирующей системы. Как теперь известно, молекулы тРНК действительно обладают предсказанными свойствами, однако при изучении их химических свойств было обнаружено много неожиданного. Во-первых, молекулы тРНК оказались длиннее, чем это необходимо для формирования адапторов, а во-вторых, многие основания, входящие в их состав, сильно модифицированы по сравнению с исходными соединениями [60].

Еще одна удивительная особенность, характерная для строения молекул тРНК, состоит в том, что в состав антикодонов входят не только «стандартные» основания. Так, например, в состав некоторых антикодонов входит гипоксантин (нуклеозидом которого является инозин).

На рис. 15-8, Л приведено общепринятое изображение молекулы тРНК в виде «клеверного листа». Трехмерная структура тРНК, определенная независимо двумя группами исследователей [61, 62], схема-матически показана на рис. 15-8, Б,

Рассмотрим четыре «стебля», образованных нуклеотидными парами, связанными при помощи водородных мостиков (рис. 15-8). Один из этих «стеблей» заканчивается акцепторным концом, т. е. участком, в котором происходит связывание аминокислоты. Акцепторный конец присоединяет и переносит активированную аминокислоту, генерируе-мую в соответствии с уравнением (11-2). Три остальных «стебля» заканчиваются петлями, в состав которых обычно входит значительное число модифицированных оснований. Дигидроуридииовая петля, например, содержит 5,6-дигидроуридин в различном количестве и в различных положениях. В антикодоиовой петле всегда находится антикодон, расположенный в клеверном листе на конце, прямо противоположном акцепторному концу. На стороне 5'-конца антикодона всегда находится U (на рисунке обведен кружком), за которым следует еще один пиримидиновый нуклеотид. Со стороны З'-конца антикодона обычно находится так называемый «супермодифицированный» нуклеотид. ТфС-петля содержит специфическую нуклеотидную последовательность, от которой и происходит ее название. У бактерий последовательность ТфС <5ыла обнаружена во всех изученных бактериальных тРНК, участвующих в синтезе белка; в молекулах же инициаторной тРНК эукариотических клеток вместо этой последовательности может Сходиться последовательность UЂ0^B3—65] m

Дигидроуридиловая nem/ip

2 А/

U-C-G

~ петля

80

А-С-А-©

• а а • иC-U-G-U-CGJ

СУ 50

,G-A-G-CX ^M G

—A'

С • G'

I l С • G

i i

A • U

зо Q . C-M5 40

Риботимидин Вариабельная петля

г*- m / A • ф ^ Антикодонавая петля

С A

/Метилирование рибозы

3'(У)

\ /G - A - A-C - U - U

—„Сверхмодифициробанное основание" ? Антинодон

5' -~ Цепь мРНК

Гены, кодирующие синтез молекул тРНК, как у бактерий, так и у млекопитающих, объединены в кластеры, т. е. в определенные группы, при транскрипции которых образуются крупные молекулы — предшественники РНК, содержащие иногда молекулы более чем одного вида тРНК [66—69]. Для формирования зрелых молекул тРНК путем «разрезания и обстригания» («cutting and trimming») их предшественников необходимы по меньшей мере три различные нуклеазы [57, 66, 69].

Так, в случае тирозиновой тРНК1} Е. coli в молекуле непосредственного предшественника (рис. 15-9) содержится 129 нуклеотидов — на 44 больше, чем в молекуле зрелой тРНК. Из этих избыточных нуклеотидов 41 расположены с 5'-конца и три — с З'-конца. Специальная нуклеаза (РНКаза Р) разрывает лишь одну связь в молекуле-предшественнике, отщепляя с 5'-конца фрагмент, состоящий из 41 нуклео-тида. В результате действия другой нуклеазы (РНКаза PI1I) с противоположного конца отщепляется фрагмент, состоящий из трех нуклеотидов [56]. Дальнейшее разрушение отщепившихся фрагментов происходит под воздействием дополнительных ферментов [70].

Важным достижением химии явился синтез двухцепочечного фрагмента ДНК, кодирующего тирозиновую тРНК [71] Е. coli и ее предшественник [71а], осуществленный Кораной и его сотрудниками. Эти исследователи продолжили свою работу, чтобы охватить участок, терминирующий считывание гена, расположенный вне участка, кодирующего синтез ССА-конца тРНК. Была определена последовательность 23 нуклеотидов цепи ДНК, расположенных за участком, кодирующим синтез ССА-конца тРНК [72, 73] (рис. 15-9). Здесь следует отметить две особенности. Первая из них состоит в наличии участка, обладающего вращательной симметрией второго порядка (на рис. 15-9 он обозначен вертикальными линиями и точкой в центре), который может служить сигналом терминации. Вторая особенность связана с наличием двух участков, в которых короткие последовательности нуклеотидов повторяются, но в обратном направлении, например TGAAGT. Играют ли эти учас