химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

и, использующей так называемый генетический код (рис. 1.5, б). Генетический код универсален, потому что он находится в самом центре организационной схемы жизни. Любое изменение в коде существенно нарушает схему и обычно приводит к вымиранию организмов. Поэтому код, а значит, и типы аминокислот исключительно тщательно соа

! i

1

§

I

6

Рис. 1.5.

Генетический код трансляции нуклеотидной последовательности в аминокислотную последовательность.

а — число кодируемых аминокислот как функция числа различных иуклеотидных оснований н длины кодона. Стрелки указывают возможные направления эволюции. Исходя из существующего кода, эволюция должна была следовать пути, отмеченому кружочками. 6 — таблица генетического кода, связывающая нуклеотидиые триплеты с аминокислотами.

храняются. Нет никаких данных о том, что когда-либо существовали организмы с другими аминокислотами или с другими кодами.

Почему число отобранных типов аминокислот равно именно 20?' Этот вопрос также связан с механизмом трансляции. На рис. 1.5,а в порядке дискуссии даны некоторые трансляционные схемы существующего генетического кода. При дублетном варианте (длина ко дона равна двум нуклеотидам) с помощью четырех разных нуклео-тидов можно закодировать 42 — 16 аминокислот. Однако для длины кодона природа выбрала не два, а три нуклеотида. Для пояснения этого факта напомним, что длина кодона связана с решающим шагом в трансляции — опознанием нуклеотидной последовательности информационной РНК путем спаривания оснований нуклеотида с небольшой доставляющей аминокислоты транспортной РНК^ Можно предположить, что при дублетном коде не оказалось оснований с достаточно большими константами ассоциации, и поэтому кодон должен был увеличиться до триплета, чтобы обеспечить специфическое узнавание. С помощью четырех различных нуклео-тидов триплетный код может распознавать 43 = 64 аминокислоты. Однако используются только ?0 аминокислот. Для объяснения' этого факта нужно предположить, что генетический код развивался' и что его эволюция остановилась на полпути.

По-видимому, генетический код сформировался на очень ранних стадиях жизни. Как обсуждалось ранее, изменения генетического кода предельно заторможены. Так, совершенно невозможно изменение длины кодона, поскольку это уничтожило бы всю накопленную генетическую информацию и привело бы к катастрофе. Однако5 на очень ранних стадиях эволюции, когда организмы были значительно менее совершенны, чем теперь, изменение числа нуклеоти-дов или аминокислот было, по-видимому, реальным, при условии что оно происходило постепенно. Именно таким образом можна представить себе эволюцию кода в течение определенного периода.

Эта идея подтверждается значительной вырожденностью третьей, позиции кодона (рис. 1.5, б). Наиболее вероятной начальной точкой существующего является, по-видимому, триплетный код, использующий два комплементарных нуклеотида. В этом случае значимы только первые две позиции каждого кодона, так что один триплет кодирует лишь четыре разные аминокислоты. На следующем этапе эволюции добавилась еще одна пара комплементарных нуклеотидов, что дало возможность кодировать 16 аминокислот. Наконец, приданием значимости третьей позиции кодона была введена некоторая вырожденность. Когда организмы стали настолько совершенными, т. е. настолько конкурентоспособными, что любое изменение типа хотя бы одной аминокислоты оказывалось опасным,, а иногда и летальным, генетический код остановился в своем развитии. Таким образом, было зафиксировано число аминокислотных остатков, равное 20.

Сравнение существующих метаболических путей образования -аминокислот с генетическим кодом показывает, что связанные метаболически между собой аминокислоты коррелируют также и в отношении их кодонов [10]. Это делает весьма привлекательной идею параллельной эволюции генетического кода и метаболизма, а также указывает на наличие исторической иерархии аминокислот. Более простые аминокислоты, как Gly, Ser, Ala, Asp и Glu, считаются ранними в отличие от более сложных аминокислот, например Met, His и Asn. Однако последовательное появление аминокислот не отражено в существующих белковых структурах, поскольку аминокислотные остатки белков в известной мере заменяемы; поэтому корреляция с ранними периодами жизни в настоящее время вряд ли правомерна.

1.3 Коллинеарная взаимосвязь между нуклеиновыми кислотами и полипептидами

Определение нуклеотидной последовательности ДНК может стать мощным методом определения аминокислотной последовательности белков. Генетический код является вырожденным в том смысле, что большая часть аминокислот описывается более чем одним кодоном. Поэтому нельзя установить нуклеотидную последовательность по коллинеарной аминокислотной последовательности. Однако удается извлечь информацию о неизвестной аминокислотной последовательности белка, анализируя исходную нуклеотидную последовательность. Реализация этого косвенного метода наталкивается на серьезное препятствие: экспериментальные ошибки, отвечающие делециям и вставкам от

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Перейдите по ссылке, получайте скидки в КНС по промокоду "Галактика" - ноутбук Apple MacBook Air купить с доставкой по Москве и другим городам России.
Рекомендуем в КНС Нева процессор Intel Core i7 - офис в Санкт-Петербурге со стоянкой для клиентов.
Стол Виста Лозанна
крис норман купить билеты

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.03.2017)