Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_3 (1123315), страница 37
Текст из файла (страница 37)
12. а) А!а-тРНК-синтетаза распознает пару Оз — ()го в аминокислотном плече тРНК"'". 6) Мутантная тРНК"а будет вставлять остаток А!а при встрече с кодонами для Рго. в) Аналогичные последствия могла бы вызвать мутация тРНКго', в результате которой она стала бы распознаваться и аминоацилироваться А!а-тРНК-синтетазой. г) Такие мутации вызвали бы инактивацию множества клеточных белков и привели бы к летальным последствиям для клетки. Этот пример отражает мощь естественного отбора, препятствуюп(его изменениям генетического кода.
13.Лишь последняя присоединенная к полипептидной цепи аминокислота сохраняет ковалснтную связь с тРНК, и, следовательно, она является елинственным связующим звеном между полипептидом и копирующей его мРНК. Исправлспис ошибки потребовало бы разрыва этой связи и привело бы к отрыву пептида от мРН К и преждсвремен ной остановке синтеза. 14. Белок был бы доставлен в ЭР а его дальнейший путь зависел бы от дополнительных сигналов. 5КР связывается с Н-концевой сигнальной последовательностью на ранних стадиях синтеза полипептида и направляст его вмсстс с рибосомой к рецепторам на ЭР Послс синтсза белок переносится в просвет ЭР так что э)1.5 недоступна для белков, ответственных за транспортировку в ядро. 15. Триггерный фактор — ато молекулярный шаперон, стабилизирующий несформи рован ную и готовую к транслокации форму РгоОтрА.
16. ДНК должна содержать не менее 5784 нуклеотидов; некоторые кодирующие последовательности вложены друг в друга или псрекрываются, 17. а) Спирали удерживаются вместе за счет гидрофобных и ван-дср-ваальсовых взаимодействий. б) К-группы 3, 6, 7 и 1О выступают слова, группы 1, 2, 4, 5, 8 и 9 — справа. в) Одна из возможных последовательностсй следующая: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Х вЂ” Рйе — 1!е-О!н-Уа)-Ме(-Азп-5ег-А!а-Рйе — О!и-С г) Возможная последовательность ДНК-дуплекса для этой аминокислотной последовательности: Неыатрнчная цепь (3')-ТТТАТТОААОТААТОААТАОТОСАТТССАО-(3') ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! (3')-АААТААСТТСАТТАСТТАТСАСОТААООТС-(3') Матричная цепь д) Рйе, Ееп, 11е, Мет и га!.
Все они гидрофобные, но это не все гидрофобные аминокислоты — здесь не хватает Тгр, Рго, А!а и О!у е) Туг, Н!3, О)п, Азп, 1 уз, Азр и О!и; все они гидрофильные, но Туг меньпш остальных. Однако это не все гидрофильные аминокислоты — здесь пе хватаст 5сг, Тйг и Агй. Краткие решения задач и ответы на вопросы !315 ! ж) Отсутствие в смеси Т позволяет исключить кодоны, начинающиеся или заканчивающиеся на Т, т. е, исключить Туг, который обладает слабой гидрофильностью, и, что более важно, исключить два стоп-кодона — ТАА и ТАС. Никакие другие аминокислоты при этом из набора ХА!з! не исключаются. з) Неправильно свернутые белки обычно уничтожаются.
Поэтому, если на основе синтетического гена синтезируется белок, который при электрофорезе формирует полосу с определенной молекулярной массой, скорее всего, этот белок правильно свернут. е) Сворачивание белка определяется не только водородными связями и ван-дер-ваальсовыми взаимодействиями. Есть множество причин, почему синтезированный на основе случайной нуклеотидной последовательности белок мог бы не сформировать четырехспиральную структуру. Например, структура изменилась бы при наличии водородных связей между гидрофильными боковыми цепями. Кроме того, нс все последовательности имеют тенденцию образовывать п-спирали. Глава 28 1.
а) Уровень триптофансинтазы остается высоким, несмотря на присутствие триптофана. б) Уровень высокий. в) Уровень быстро снижается, предотвращаяая синтез дополнительного триптофана. 2. а) Конститутивная, слабая экспрессия оперона; большинство мутаций в операторе с большой вероятностью предотвращает связывание репрессора. б) Либо конститутивная экспрессия, как в (а), либо постоянная репрессия, если в результате мутации нарушена способность связывать лактозу и родственные вещества и, следовательно, отвечать на присутствие индуктора. г) Повышение или снижение экспрессии оперона (в условиях индукции) в зависимости оттого, стал ли промотор в результате мутации больше или меньц~е похож на консенсусный промотор Е. со!1 3.
7000 копий. 4. 8 10 э М, более чем в 10з вылив константы диссоциации. При наличии в клетке 10 копий активного репрессора сайт связывания рспрессора на операторе всегда занят. 5. (а) — (д): При всех условиях экспрессия генов 1асоперона снижается. 6. а) Ослабление аттенюации транскрипции. Рибосома, заканчивающая транскрипцию последовательности 1, больше не экранирует последовательность 2 и не блокирует ее транскрипцию. Последовательность 2 всегда доступна для спаривания с последо- вательностью 3, что предотвращает образование аттенюатора, б) Усиление аттснюации транскрипции, Последовательность 2 менее эффективно связывается с последовательностью 3; аттенюаторы образуются чаще, даже если последовательность 2 не блокирована рибосомой. в) Аттенюация отсутствует; единственный механизм регуляции обеспечивается репрессором Тгр.
г) Аттснюация перестает зависеть от тРНК триптофана и может стать зависимой от тРНК гистидина. д) Аттенюация происходит редко или нс происходит вовсе. Последовательности 2 и 3 постоянно блокируют образование аттенюатора, е) Постоянная аттенюация транскрипции. Аттенюатор образуется всегда, независимо от наличия триптофана. 7. БОБ-ответ не индуцируется, что делает клетку более чувствительной к повреждениям ДНК. 8. Каждая клетка бактерии имела бы жгутики, состоящие из флагеллина обоих типов, и была бы чувствительна к антителам, которые вырабатываются в ответ на оба типа белка.
9. Возможно, в процессе очистки полимеразы были потеряны необходимыс лля активности фермента диссоциируем ые факторы (папример, фактор специфичности, аналогичный о-субьелинице фермента Е. сой). 10. Белок Са(4 ДНК-связывающий домен Са!4 Активирующий домен Са!4 Генно-инженерный белок Активирующий домен Са!4 ДНК-связывакзщий домен (лс-репрессора Генно-инженерный белок не может связываться с участком связывания Са!4 в гене САЕ (ПАВС), поскольку он не имеет ДНК-связывающего домена Са!4. Нужно таким образом модифицировать последовательность ДНК, с которой связывается Са!4р, чтобы она приобрела нуклеотидную последовательность,с которой обычно связывается Гас-репрессор (используя методы, описанные в гл.
9). 11. Метиламин; реакция включает атаку воды на углерод гуанидиновой группы в модифицированном аргинине. 12. Необходимая для развития яйца 6сИ-мРНК обеспечивается матерью, Яйцо нормально развивается даже в том случае, если оно имеет генотип 6сд-/6сг(, при условии, что мать имеет один нормальный ген 6сИ, а аллель 6сг( является рецессивной. Однако взрослая женская особь с генотипом ],!Ой] приложение Б Ьсс]»»Ьс»! стерильна, поскольку у нее нет нормальной копии Ьсс! для передачи собственному потомству.
13. а) Водородные связи образуются между белком и скелетом ДНК в позициях ДНК А106, А110, А118, Т119 и Т! 22, а также между белком и основаниями в позициях А106, Т!07, А118 и Т119. Четыре последних нуклеотида непосредственно участвуют в распознавании последовательности ДНК, б) Скелет ДНК: А106 — Аг8«э«, А110 — 5ег!»з, А119 — Агй»эз, Т119-Агй!«4 А122-5ег'«' Основания ДНК: А106— Азпмз, Т107 — Аэпмз А118 — Аэп'«з, Т119 — Азп'«э.
Аэп, С]ц, С!п, 1.уз и Агй очень часто образуют водородные связи с ДНК. В образовании водородных связей ТАТА-связывающим белком в основном задействованы остатки Агй и Аэп. в) ТАТАТАТА (остатки 103 — 110) АТАТАТАТ (остатки 122 — 115) ТАТА-связывающий белок узнает А106, Т107/Т119 и А!18.
г) Гидрофобные взаимодействия очень многочисленны, многие из ннх происходят с участием гидрофобных поверхностей. 14. а) Для экспрессии 107»«(репрессии 907»«) 107»« репрессора должно связаться с' индуктором, а 907»« находится в свободном виде и может связываться с оператором. Воспользуемся уравнением 5-8 при а=о]нКа=]0- М; ]!РТС] ]!РТС] ]!РТС]+К« ]!РТС]«!О «М ] 1РТС] ]!РТС]«!О «М гак что 0,9]!РТС]= !О ' или ]!РТС] = 1,!.!О эМ Для экспрессии 90;»«с индуктором должно быть связано 90% репрессора, так что 0 = 0,9. Подставляя в уравнение 5-8 значения 0 и К«, получаем [!РТС] = 9 10' М.
Таким образом, прн изменении [!РТС] примерно в 10 раз уровень экспрессии также изменяется примерно в 10 раз, б) Уровень белков до индукции низкий, он повышается в процессе индукции и уменьшается при прекращении синтеза и расщеплении белков. в) Как следует из пункта (а), экспрессия ]ас-оперона не просто включается или выключается, следовательно, оперон не удовлетворяет характеристике А.
Как следует из пункта (б), экспрессия ]ас-оперона ослабевает при удалении индуктора;следовательно, оперон не удовлетворяет характеристике Б. г) СГР включен: уровень экспрессии гери и СГР высокий; гер" подавляет ОР)« так что 1.ас! не синтезируется. СГР выключен; уровень экспрессии Еас1 высокий; Еас! подавляет ОРь„так что гер" и СГР не синтезируются. д) Добавление 1РТС переключает систему из состояния «СГР выключен» в состояние «СГР включен». !РТС действует только в присутствии Еас], поэтому он влияет только на состояние» СГР выключен». Добавление! РТС отменяет репрессию ОР!„, и приводит к повышению уровня экспрессии гер", что выключает экспрессию Еас( и повышает экспрессию СГР, е) Повышение температуры переводит систему из состояния «СГР включен» в состояние «СГР выключен».
Тепло оказывает влияние только в присутствии гор", т, е, только в состоянии «СГР включен». Тепло инактивирует гер" и отменяет репрессию ОР, что приводит к высокому уровню экспрессии Еасй Затем Еас! действует на ОР,„, подавляя синтез гер" и СГР. ж) Характеристика л2 система нестабильна в промежуточном состоянии. В какой-то момент один репрессор оказывает более сильное влияние, чем другой, просто при случайных флуктуациях экспрессии. Это отключает экспрессию второго репрессора и фиксирует систему в одном нз состояний. Характеристика Ей экспрессия одного репрессора подавляет синтез другого, поэтому система остается в одном и том же состоянии даже после удаления переключающих стимулов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
