Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 114
Текст из файла (страница 114)
26.!а. Тгур-оперев Е. со!т', показывающий длину нуклеотнднай посхедавзтелт ности н полипептндных продуктов структурных генов. рт н о обозттачвют главные промотор и оператор, а — вттенювтор и рт — низкозффектнзный внутренний промотор. !Вег!гапт! К., Когп Е., Еее Р., Р!а!! Р., !гапо1зйу С., Зс!епсе, 189, 2л2, !ЭЧ5.
Спрут!и!т! !975 Ьу !Ье Атпепсвп Авзоста!юп !ог !Ье Ат!чапсетпеп!о! Вс!енсе.) ростью. В присутствии трнптофана клетка находится в репрессироваинолт состоянии. Репреесор при этом связан с оператором и вследствие этого синтез ферментов биосинтеза триптофана координированно репрессирован и их содержание в клетке понижается. В дополнение к промотор-операторной области триптофановый оперон содержит второй регуляторный участок- — аттенюаторный; эта последовательность расположена после участка инициации транскрипции, но предшествует первому структурному гену.
Второй регуляторный участок может работать как специальный сигнал терминацип, который определяет, какая часть молекул РНК-полимеразы, начавших транскрипцию триптофановаго оперона, закончпт этот процесс. Аналогичные аттенюаторные последовательности могут сушествовать и в других оперонах. 26.6.3. Синтез гена тирозиновой супрессорной тРНК Разработка методов химического синтеза коротких !от 8 до 15 нуклеотидных остатков) олигодезоксирибонуклеотидов и их ферментатнаного лигировання !сшивания) позволило осушествнть полный синтез гена, который кодирует тирозиновую супрессорную тРНК Е. со!Е Первичный продукт этого гена содержит 126 нуклеотидоа; однако этот полннуклеотидный предшественник претерпевает ферментативное:расшепление с образованием зрелой тРНК, которая 166Т ВК ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МЕТАБОЛИЗМА.
и О А А66666Т66Т66ТА6ТОАААОТТТТСАООСТТТСтТАА ю 6. СттСССССАССАССАтСАСтттСААААатССОАААО л' А ~ т-А с' сттоаААасттсдастдстассвтстАААТСТСАО А ,6 6 А Асс ттсаддатсадтадсвас Аадтттдадатст' .с Оь-а т-А с с. т с Отддтааасдссдссссддааастсассаатттс, 6 '6 Т. 'АОСАТТАСССОТ66Т66ООТТСССОАОСООССАА А т А А т-А Ат С',АССООАСОАОООААтдаСССттсвсссеасатдатд 6 ОССТОСТСССТТАТС666АА6СООООСОСАТСАТА А е и А-т А", т т ОААА6АОТТОСАТТОТ6АААТОТСОССОСОСАОТ, л' ААТТСТТТСТСААСО ТААС АС ТТТ*САОС66С6СОТС Рис.
26.19. Нуклеотидиая последовательность ДНК, соответствующей гену супрессорной тггрознновойг ТРНК Е. сосй Проиоторная последовательность простирается от — 56 до 1 остатка. предшественник ТРНК вЂ” от 1 до 126 остатков н териинаторнвя последовательность -- от 126 до 151 остатка. (Сонг1еву о1 рго1ееиог Н. О. К1готапа.) состоит пз 86 нуклеотидов (рис. 26.8). Остальная часть гена состоят из промоторного участка длиной 58 остатков,на одном конце и терминаторного участка длиной 25 остатков на другом конце, Таким образом, функциональный ген тирозиновой тРНК, полный синтез которого был осуществлен, представляет собой двухнитевой дуплекс ДНК длиной 207 нуклеотидов (рис.
26.19). Его ягодная нуклеотидная последовательность была установлена сначала в результате определения первичной структуры предшественника тРНК, а затем определением последовательности дезоксинуклеотидов регуляторных элементов (промоторного и термииаторного участков). Стратегия, иопользованная при синтезе части гена, кодируюшей предшественник тРНК, включает три основныс стадии: . 1 Химический синтез коротких дезоксиолигонуклеотидных фрагментов, соответствующих обеим нитям дуплексной ДНК. Синтез этих олигонуклеотидов проводится либо постаднйной полиме- иь метлволизм 1озз ризацией мононуклеотидов, либо конденсацией коротких (ди-, трни тетрануклсотидов) олигонуклеотидных фрагментов с образованием олнгонуклеотидных цепей необходимой длины.
Для этой цели используется яесколыко канденсирующих агентов", наиболее эффективными оказались карбодиимиды (гл. 6) и сульфонилхлориды. Так как зтн реагенты легко реагируют с ~различными группами нуклсотндов (3"- н 5'-гидроксидные группы дезоксирибазы, аминогруппы гетерациклических оснований, фасфатныс группы), то были разработаны подходящие защитные группы для предатврагцення изменений этих реакционноопасобиых групп. Такими группа~ми являются тритильная и л-метакситритильная для защиты 5'-гидрокспдной группы, бензоильная и аннзоильная группы для защиты зкзоциклической аминогруппы цитазнна.
Стадия, необходнмыедля синтеза тринуклеотида рАрАрС, приведены на:рис. 26.20. 2. Одновременное сшнвамие нескольких фрагментов с помощью ДНК-лигазы. В каждом случае фрагменты выбирают таким образом, чтобы оставались комплементарные однонитевые концы, позволяющие сплавление коротких дуплексов друг с другом в нужной последователыности и последующее фермеитативнае лигирование. 3. Связывание дуплексов, опять за счет однонитевых перекрываний концов, с образованием дуплекса ДНК, соответствующего предшественнику тирозинавой тРНК (рис. 26.21), Завершение гена осуществлено в результате синтеза промоторнай и термина- торной последовательностей и их слияния по соответствующим концам в структурную часть молекулы, содержащую 126 нуклеатидов.
Синтетический ген супрессорной тяразиновай тРНК полностью активен после включения в бактернофаг й, содержащий нансеисАп а 1. Коиаеисчпио з Ас но.Р о 2. ан о- З. Хромзгпогиаиии Рис. 26.20. Стидии химического сии'гезз трииуклеотидз б-ртртрС. Обозначения: Дс — костил; Лп — зиизоил; С вЂ” цитатки; РСС вЂ” дициклогексилкарбодиимид; Й вЂ” тритил; Т вЂ” тимин. (ййогойа Н, О., Ргос. 766 1пс Сопя. Бюсг1спт, Тонус, 1967.) !око 25.
Генетические Аспгкты метлеолизмл. и 262524ММ21 2619101716 15 М 13 1211 1О 9 6 7 6 5 ° 3 2 1 г — — — Ы !3! И!— т-с-с-А-А-а с-т-т А-6-а-А-А-а — О-6-а-а-т а-а-т-а а-т -Ви ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !. ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Т-С-6-А-А-Т вЂ” С-С-Т- Т-С С-С-С-С-А-С-С-А-С-С-А -13! 11 Р! 51504В 4З 4746 464442 42 41 40 ЗВ Эо 7025 353432 М 31 ЗО 2926 2726М2423 А-6-А-С-6-6-С-А-6-Т А-6-С-Т-О-А-А-6-С вЂ” Т -Рт ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! с-т-А-А-А-т-с-т-а-с с-6-т-с-А-т-с-а-А-с т-т-с-6-А-А-а-О-т -1зт м — — — Иа 00 м 70 69 66 67 66 В564 М 62 61 66 5959 67 66 6654 53 52 61 5649 Ю 47 г — — -ИЗ! ин — — -~ 6-т-т-т-с-с-с-т-с-О т-с-т-О-А-6-А-т-т-т -Рт 1 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! С-О-О-С-С-А — А — А-6-0 О-А-О-С-А-О-А-С-Т -!37 м Вз и з1 6066 66 61 м м м Вз 62 аз во 79 76 77 76 7674 73 72 м то Вз Вв вг а -с-А-с-с-А-с-с-с-с-с А-А-О О-О-с-т-с-а-с-с-6 -Рт ! ! 1 1 ! ! ! ! ! 1 1 1 ! ! 1 ! ! 1 ! А-Т-Т-А-С-С-С-О-Т О О-Т-6-6-6-6 — Т вЂ” Т-С-С С-О-А-6 -м! , иэ ио 1м ни 1м ки неоь66 мм 95 м Взмоз м -Рт ПР! — — -~ г — — — Рй — а т-с-с-а-а-т-с-А — т т-т-т-с-6-т-А-А-т-а -!53 1 ! ! ! ! 1 ! ! 1 ! 1 ! ! ! Π— О-А-6-С вЂ” А-Π— О-С С А-О-Т-А-А.— А-А-О-С ~ Ри 011~ 12В 1м 122 1з! 11В 116 114 112 110 с-а-А-А-6-6 а-с-т-А-т-т-с-с-с-т-с-а -!и! 1 1 ! 1 ! 1 1 ! 1 ! ! ! ! а-с-т-т-с-с-с-а-А-т-А-А-О -133 Рис.
26.21. Расположение 26 олигодезоксирнбонуклеотвдных фрагментов, синтези« рованных химически дли полного синтеза ДНК. соответствующей предшественни. ку тнрозиновой супрессорной тРНК Е. кобе ГКаогопо Н. О. е1 а!., Л. В!01. Спел!., 2а1, бб5, 1976.) мутацию !равд. 26.4.3.1), что подтверждается восстановлением способности мута~итного бактериофага размножаться в соответствующей клетке-хозяине. 26.6.4. Контроль белкового синтеза у аукарнот Несмотря на то что здесь были рассмотрены регуляторные гены и репрессорные механизмы микроорганизмов, можно предполагать, и!.
метяволизы что они существуют также и у более сложных организмов. Дифференцированные клетки многоклеточных организмов синтезируют существенно различные количества разных белков, несмотря на идентичность заложенной и них генетической информации. Япления индукции и репрессии могут быть причиной некоторых различий в скоростях метаболических превращений и относительной важности различных метаболичсских путей для клеток различной дифференцировки из одного организма. Имеются некоторые указании на последовательное образование ряда белков. На некоторых специфических областях хромосом, ви.димых как пуффы, РНК синтезируется в определенной временной последовательности во время эмбрионального развития или при стимуляции экдизоном (равд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
