химический каталог




Биофизика

Автор М.В.Волькенштейн

в согласии с опытом.

В целом биосинтез белка определяется скоростями транскрипции и трансляции. По-видимому, эти скорости соизмеримы, так как при мечении мРНК радиоактивными атомами наблюдается корреляция между длинами меченых мРНК и полисом и свободные меченые мРНК отсутствуют.

§ 8.6. Расшифровка генетического кода и его смысл

Прямой путь к решению проблемы был проложен Ниренбер-гом и Маттеи (1961). При введении синтетических полирибо-нуклеотидов в бесклеточную систему аминокислоты включаются в полипептидную цепь. Бесклеточная система содержала рибосомы, набор тРНК, АТФ, все необходимые ферменты, но не содержала ДНК и мРНК. Система приготовлялась из разрушенных клеток Е. coli. Центрифугированием выделялись рибосомная и надосадочная фракции. Рибосомы отмывались, надосадочная жидкость, содержащая ферменты и тРНК, диализовалась против специального буфера. К смеси этих двух очищенных фракций добавлялась система, генерирующая АТФ—источник энергии. В бесклеточную систему вводились синтетические полирибонук-леотиды и изучалось включение меченных i4G аминокислот во фракцию, нерастворимую в трихлоруксусной кислоте, т. е. в полипептиды. Оказалось возможным «обмануть» биологическую систему — вместо природной мРНК рибосомы взаимодействовали

Таблица 8.3. Кодирующие триплеты, полученные на основании опытов

с поли-АУ (1 : 5)

Аминокислотный остаток Вычисленные доли триплетов ЗА 2А1У 1А2У ЗУ Сумма долей Включение аминокислоты

Асн 4 4 6,6

Иле — 4 20 — 24 20

Лей — — 20 — 20 15

Лиз 0,8 4 — — 4,8 3,1

Тир — ?— 20 ?—? 20 25

Фен — — — 100 100 100

с синтетическим полирпбонуклеотидом. Оказалось, что цепь по-ли-У стимулирует поликонденсацию фенилаланина, а пояи-Ц — пролина.

Так были установлены первые кодоны. Если код триплетен, то Фен отвечает кодон УУУ, а Про — кодон ЦЦЦ. Далее изучалось действие сополимеров известного состава, но со случайной последовательностью нуклеотидов. В таком сополимере известна частота появления триплетов определенного состава. Сополимер АУ в пропорции 1 :5 стимулирует включение в полипептидную цепь Фен, Лей, Иле и в меньших количествах Асн и Лиз. Если 100—доля триплета ЗУ, то доля 1А2У — 20 (ЗУ/1 А2У = 5), доля 2А1У—4 (ЗУ/2А1У = 25) и ЗА-0,8 (ЗУ/ЗА = 125). Сравнивая эти значения со степенями включения (для Фен она принимается равной 100), можно установить состав кодонов для названных аминокислотных остатков (табл. 8.3).

Так были установлены триплеты ЗУ для Фен, 1А2У для Тир, 2А1У и 1А2У для Иле, 1А2У для Лей, 2А1У для Асн и ЗА и 2А1У для Лиз. В дальнейшем последний триплет оказался не кодирующим Лиз, остальные подтвердились.

Однако такие опыты еще не дают полной расшифровки кода. Остается неизвестным, какой из трех кодонов АУУ, УАУ или УУА кодирует Тир и т. п. В последующих опытах Ниренберг применил уже не полинуклеотиды, а тринуклеотиды известного строения. В системах образуются комплексы тринуклеотид — тРНК—аминокислота (аминоацил). Синтез полипептида при этом пе идет, но, поскольку тринуклеотид имитирует кодон, образование комплекса позволяет его прочесть. Для этого нужно изучить все тРНК, которые последовательно связываются с мечеными аминокислотами. Так были исследованы все 64 триплета и установлено, с какими аминокислотами они связаны. Окончательную расшифровку, подтвердившую эти результаты, провел Корана (1966). Он синтезировал олигодезоксирибонуклеотидыг представлявшие собой повторяющиеся триплеты известного строения (например, (ТТЦ)4). Далее такой олигомер применялся в качестве матрицы для синтеза in vitro ДНК-подобного полимера в системе, содержавшей нуклеозидтрифосфаты Т, Ц, Г, А, ДНК-полимеразу и нужные ионы (ср. с. 249). При этом синтезировалась ДНК-подобная двойная спираль. Обе цепи спирали содержали комплементарные, повторяющиеся п раз триплеты. Затем каждая из цепей служила матрицей для транскрипции — для синтеза полирибонуклеотида с помощью РНК-полимеразы. Таким образом, Корана получил две цепи, имитирующие мРНК с известной последовательностью повторяющихся триплетов. Обе цепи вводились в бесклеточную систему и определялось включение аминокислоты в полипептидную фракцию по методу Нирен-берга. Эти красивые опыты позволили проверить шесть кодонов в одном многостадийном синтезе в соответствии со схемой

(ТТЦ)П (ГАА)П

(Глу)п (Лив)я (Арг)п

(ТТЦ)4 ДНК-полимераза

i

(ГАА)П

РНК-лолимераза |

(УУЦ)п

Бесклеточная система ^

(Фен)я(Свр)п(Лей)я

Полимер (ГАА)„ содержит кодоны ГАА, ААГ и АГА, а полимер (УУЦ)„ — кодоны УУЦ, УЦУ и ЦУУ. Так как функциональность гомополимеров (ААА.)„, (ЦЦЦ)„, (ГГГ)„ и (УУУ)№ уже определена, для проверки остальных 60 кодонов нужно провести 10 таких многостадийных опытов.

Установленный этими методами генетический код показан на рис. 8.14. Каждый кодон РНК обозначен как xyz.

Кодоны ГУГ (Вал) и АУГ (Мет) кодируют указанные аминокислотные остатки в середине белковой цепи. Вместе с тем они служат инициаторами синтеза цепи, кодируя на ее N-конце формилметионин

NH—СО—Н I

Н С—S—СН— сн — сн

страница 106
< 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
ТВ тумбы Compass
обучение монтажник сплитсистем
Seiko QHE005G
магазинлинз.ру

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
(09.12.2016)