химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

УЦ УЦУ ЦУУ

XIX XIX XIX XIX

ГУУ УГУ УУГ УУУ

Рис. 8.2. Октеты кодонов

варьирует от 25 до 75%) средний состав белков меняется мало. Вместе с тем ряд факторов указывает на универсальность кода.

О вырожденности кода свидетельствует и исследование мутаций, как индуцированных химическими агентами, так и спонтанных. Азотистая кислота вызывает замещение аминной группы на гидроксильную:

—NH2 + HNOa - -ОН + х\2 + Н20.

Тем самым, нитрит превращает Ц в У, Г в ксантин и А — в ги-поксантин. После репликации ксантин и гипоксантин замещаются на Г. Следовательно, происходят замены Ц -*- У и А -*- Г. 64 три-плетных кодона можно представить восьмью октетами (Виттман). На рис. 8.2 изображены эти октеты, стрелками показаны нитрит-ные точечные мутации. Наблюдаемые замещения в белке вируса

Сер Асн — Тре Иле Асп — Глц

' ' 1^ ^

Илв Глн Мвт Ала Гли —

Вал —

РИС. 8.3. Отнесение аминокислотных остатков к октетам на основании нитритных мутаций ВТМ

табачной мозаики (ВТМ) располагаются по тем же октетам. Виттман установил, что по крайней мере Сер или Иле (рис. 8.3) должны кодироваться несколькими триплетами, т. е. код вырожден. Эти данные одновременно показывают, что большая часть замещений в белке происходит в результате замены одного нуклеотида в кодоне.

В дальнейшем эти положения были многократно подтверждены. Генетический код является триплетным, неперекрывающимся, лишенным запятых и вырожденным. Код универсален для всех организмов, начиная с вирусов и кончая человеком. (Впрочем, недавно установлено, что при синтезе цитохромоксидазы в митохондриях код несколько отличен от универсального—см. с. 279.) Полная расшифровка кода потребовала прямых биохимических опытов, ставших возможными лишь в результате раскрытия механизма биосинтеза белка.

§ 8.2. Биосинтез белка

Само существование фиксированной первичной структуры у белковой цепи доказывает, что в клетке должна быть заложена программа построения этой структуры. «Текст» не может возникнуть в результате случайных встреч аминокислот — подобно типографскому тексту он должен «набираться» на некоторой матрице. Это понимал уже Кольцов задолго до открытия роли нуклеиновых кислот. Он считал, что роль матрицы, ответственной за синтез белка, играет также белок. Сейчас мы знаем, что матрицами служат молекулы ДНК и РНК. Для «набора текста» необходим генетический код. Матричный принцип биосинтеза белка является основным для молекулярной биологии и молекулярной биофизики.

Информация, содержащаяся в генах, т. е, в ДНК, передается мРНК в процессе транскрипции. Синтез белка происходит именно на мРНК. Так называемая «центральная догма» моле-« кулярной биологии выражается схемой передачи генетической информации

ДНК - РНК -* Белок. (AJ

Информация никогда не может быть передана от белка к нуклеиновой кислоте.

В 1970 г. была открыта обратная транскрипция — передача генетической информации от РНК к ДНК (Темин, Балтимор)

РНК' ДНК РНК -> Белок. (Б)

Существование обратной транскрипции (см. § 8.3) никак не противоречит «центральной догме». В действительности это, конечно, не догма, а закон природы.

Матричная, или информационная, РНК переносит генетическую информацию от хромосом, в которых она хранится, к рибосомам, на которых и реализуется биосинтез. Для биосинтеза необходим исходный материал — аминокислоты — и выполнение надлежащих термодинамических и кинетических условий.

Аминокислоты фигурируют в клетке в свободном виде. Их прямая поликонденсация является эндергоническим процессом — она сопровождается увеличением свободной энергии примерно на 12 кД ж/моль при образовании пептидной связи. В клетке поликонденсация аминокислот сопряжена с экзергонической реакцией дефосфорилирования АТФ (см. с. 40). Аминокислота вступает в реакцию биосинтеза в активированной форме:

Аминокислота + АТФ фермент> Аминоациладенилат -j- ФФ

(ФФ — пирофосфат). Аминоациладенилат, в котором аминокислота активирована, имеет строение

R О О

А I II I! H„N+—СН—С—О—Р—О—Аденозин

3 I

0~

Фермент аминоацил-тРНК-синтетаза катализирует и реакцию образования аминоациладенилата, и перенос активированной таким образом аминокислоты на конец молекулы-адаптора тРНК. Схема этой второй реакции имеет вид

О

. II Фермент

HgN+—CHR—GO — О—Р—О—Аденозин -f тРНК »

О'

^ H3N+ — CHR — СО — тРНК + АМФ

Энергия, необходимая для биосинтеза, запасается в химической связи между аминокислотой и тРНК.

Для каждой аминокислоты существует одна или несколько специфических тРНК (см. § 8.4).

Биосинтез белка происходит на рибосомах. Рибосомы представляют собой нуклеопротеидные частицы, состоящие из белков и рибосомальных РНК (рРНК). Рибосомы обеспечивают надРибосома присоединяется к 5'-концу мРНК, кодирующему N-конец полипептидной цепи. Рибосома движется вдоль цепи мРНК, «читая текст» кодон за кодоном

лежащее взаимодействие мРНК с тРНК, несущими аминокислоты, и полик

страница 100
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228

Скачать книгу "Биофизика" (6.44Mb)


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

 

 

Реклама
противопожарный клапан
кровать каролина
kubika 6700
3д очки для кинотеатра купить

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
(20.10.2017)