химический каталог




Биохимия. Том 3

Автор Л.Страйер

ршалл Ниренберг (Marshall Nirenberg) обнаружил, что добавление полиуридилата [poly(U)] в бесклеточную систему синтеза белка приводит к синтезу полифенилаланина. Очевидно, poly(U) выполнил функцию информационной РНК. Первое кодовое слово было расшифровано: UUU кодирует фени-лаланин Этот замечательный эксперимент указал путь к полной расшифровке генетического кода.

Обсудим более подробно этот эпохальный эксперимент. В качестве двух основных компонентов были использованы бесклеточная система, активно синтезировавшая белок, и синтетический полирибо-нуклеотид, сыгравший роль информационной РНК. Бесклеточная система синтеза белка была получена из Е. coli следующим образом. Бактериальные клетки осторожно разрушали, перемалывая с тонко измельченным порошком окиси алюминия, чтобы получить клеточный сок. Затем обрывки клеточной стенки и клеточной мембраны удаляли центрифугированием. В результате получали экстракт, содержащий ДНК, мРНК, тРНК, рибосомы, ферменты и другие клеточные компоненты. При добавлении ATP, GTP и аминокислот в этой бесклеточной системе синтезировался белок. По крайней мере одна из добавленных аминокислот была радиоактивной, что давало возможность обнаружить ее включение в белок. Эту смесь инкубировали при 37°С примерно в течение 1 ч. Затем добавляли трихлоруксусную кислоту, чтобы остановить реакцию и осадить белки. При этом свободные аминокислоты оставались в надосадочной фракции. Осадок промывали и просчитывали его радиоактивность, определяя таким образом сколько меченой аминокислоты включилось в новосинтези-рованный белок. Важная особенность этой системы состоит в том, что синтез белка можно остановить добавлением дезоксири-бонуклеазы, разрушающей матрицы для синтеза новых мРНК. Поскольку та мРНК, которая уже имелась в смеси ко времени добавления дезоксирибонуклеазы, лабильна, синтез белка можно прекратить в течение нескольких минут. Затем Нирен-берг обнаружил, что синтез белка возобновляется при добавлении неочищенной фракции мРНК. Таким образом, в руках

Ниренберга была бесклеточная система синтеза белка, зависящая от добавления мРНК

Другим важнейшим компонентом в этом эксперименте был синтетический полири-бонуклеотид poly(U). Poly(U) синтезировали с помощью полинуклеотид-фосфори-лазы - фермента, открытого в 1955 г. Марианной Грюнберг-Манаго и Северо Очоа (Marianne Grunberg-Manago, Severo Ochoa). Этот фермент катализирует синтез полири-бонуклеотидов из рибонуклеозиддифосфа-тов:

(РНК)П + Рибонуклеозиддифосфат ?± ** (РНК)п+1 + Р,

Полинуклеотид-фосфорилаза и РНК-поли-мераза катализируют совершенно различные реакции. В приведенной реакции активированными предшественниками служат рибонуклеозиддифосфаты, а не три-фосфаты. Продукт реакции - ортофосфат, а не пирофосфат. Следовательно, равновесие в реакции не может быть сдвинуто вправо в результате гидролиза пирофосфа-та. В самом деле, in vivo равновесие сдвинуто в сторону распада РНК, а не ее синтеза. Принципиальное отличие состоит в том, что полинуклеотид-фосфорилаза не использует матрицы. Состав РНК, синтезированной этим ферментом, определяется соотношением рибонуклеотидов в инкубационной смеси, а последовательность близка к случайной. Благодаря этому полину-клеотид-фосфорилаза оказалась ценнейшим инструментом в экспериментах по расшифровке генетического кода. Например, poly(U) синтезировали, инкубируя в присутствии фермента раствор высокой

концентрации UDP. Сополимеры двух ри-бонуклеотидов, например U и А, со случайной последовательностью готовили, также инкубируя UDP и АТР с этим ферментом.

Различные синтетические рибонуклео-тиды вводили в бесклеточную систему синтеза белка и измеряли включение меченного 14С L-фенилаланина. Результаты оказались поразительными:

14С, имп./мин

Добавленный полинуклеотид

Таблица 26.1. Ожидаемая встречаемость триплетов в случайном сополимере U (0,76) и G (0,24)

Вероятность

Триплет

Относительная встречаемость, %

UUU 0,76*0,76*0,76=0,439 100

UUG 0,75*0,24*0,24 = 0,139 31,6

UGU 0,76-0,24*0,76 = 0,139 31,6

GUU 0,24*0,76*0,76 = 0,139 31,6

UGG 0,76*0,24*0,24 = 0,0438 10,0

GUG 0,24*0,76*0,24 = 0,0438 10,0

GGU 0,24*0,24*0,76 = 0,0438 10,0

GGG 0,24*0,24*0,24 = 0,0138 3,1

44

50 38 39800

Контроль Poly(A)

Poly(С) Poly(U)

Аминокислота

Тот же эксперимент был проделан с различными 14С-аминокислотами в каждой инкубационной смеси. Оказалось, что poly^) вызывает синтез полилизина, a poly(Ђ) - синтез полипролина. Так было расшифровано три кодовых слова:

UUU

ААА ССС

Кодовоеслово

Фенилаланин

Лизин

Пролин

различных триплетов: UUU, UUG, UGU, GUU, UGG, GUG, GGU и GGG. Относительную частоту этих триплетов можно легко вычислить, исходя из молярного соотношения U и G в сополимере. Оно составляло 0,76:0,24 (табл. 26.1). Относительное включение различных аминокислот в присутствии этой матрицы приведено в табл. 26.2. В наибольшей степени включался, как и можно было предполагать, фенилаланин, так как триплет UUU встречался чаще всего. Затем шли валин, лейцин и цистеин. Уровень их

страница 32
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Биохимия. Том 3" (2.99Mb)


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

 

 

Реклама
Jacques Lemans La Passion 1-1797C
купить электропривод siemens gma321.1e
рейтинг чугунных сковородок
пилот концерт москва

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
(17.01.2017)