Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Стандартные слова генетического кода. вероятно, универсальны для всех организмов, правда в митохондриях человека найдены кодоны, значение которых отличается от универсального. Инициирунмцая аминокислота Х- формилметионин кодируется кодовом А))О, причем для ее взаимодействия с этим кодоном необходимо наличие с 5'-стороны от А$3О нницнирующего сигнала с повышенным содержанием А и О. Триплеты ()АА, (3ОА и (3АО не кодируют никакую аминокислоту, они служат сигналами термннацин полипептидной цепи.
В некоторых вирусных ДНК одна и та же нуклеотидная последовательность может кодировать два разных белка, мРНК для которых транскрибируются с использованием разных рамок считывания. Синтез белка у прокариот регулируется главным образом на уровне транскрипции ДНК, т.е.
на уровне образования мРНК. Транскрипция группы метаболически связанных между собой генов регулируется путем присоединения (или отделения) особого белка — репрессора к операторному участку ДНК. Оператор и группа связанных друг с другом генов вместе составляют оперон. Транскрипция такой группы генов может индуцироваться специфическим питательным субстратом, например лактозой. Лактоза может связывать репрессор и вызывать тем самым его отделение от оператора. Благодаря э~ому разрешается транскрипция ~снов, кодирующнх белки, необходимые клетке для использования лактозы в качестве источника углерода и энергии. Некоторые опероны имеют также промоторный участок, ссщержащий регуляторную часть-так называемый САР-участок; последний предназначен для связывания комплекса, образованного белком, активируюшнм катаболнтный ген (САР), и сАМР.
Этот комплекс, формирующийся при отсутствии в среде глюкозы, дает возможность РНК-полимеразе присоединиться к месту инициации транскрипции генов, ответственных за катаболизм лактозы. ЛИТЕРАТУРА Активация аминокислсвн Ккя А.. Ккн К Н. ТЬе ТЬгее-23!тепв!апа! $1гиснже о! Тгавв(сг КЫА, $сЕ Ат., 238, 52-62. )авикгу 1978. 5сЕЛнкне! Р.К. (!пдегввввб(вя 1Ье Кесебигйоп а( ТгввЫег КХАв Ьу Апипоасу! Тгвпв!ег Бупгьсзввев, Адч. Епзупю!., 49, 187-222 (1979) (Циника М АвветЪ|у о! Васзепа! К(Ьовазвев, Бс!епсс, 179, 864-873 (1973). Ичитан Н.
б. 81пзсгиге авд Гивспоп о! Е, сой К(Ьовотсв, Гсб. Ргос. 36, 2025-2080 (1977). Этаки инициации, злонгации и тгрминации белкового синтеза ИгвйзЬася Н., Резсяа 5. (сдв.). Мо!еси1аг МесЬа- 962 ЧАСТЬ 1ц. МЕХАНИЗМЪ| ПЕРЕДАЧИ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ пнпж о| Рго|еш Вюзупдтшн, Асат1епис, Хетт УогК 1977. Обзорные статьи по различным вопросам белкового синтеза. Генетический код Вапей В.б., А|г О.М., Ниюййиоя С.А„1П. Отег!арртпб Оепез тп ВастегюрЬайе фХ174, Ха|иге, 264, 34-40 (1976). Смс)т Р. Н. С. ТЬе Оепейс Соде 1П, Бш. Апт., 215. 55-62, ОстоЬег 1966. РйЫез А С. ТЬе Хис1еопде Бециепсе о| в Чпа( )3ХА, Яа. Аш., 237, 54-67, )уесепЬег 1977. Най В.Р.
МйосЬопдпа Бргшб Бигрпзез, Хашге, 282, 129-130 (1979). Исключения из принципа универсальности генетического кода. |ч'Ыендегд М. ТЬе Оепедс Соде П, Ясй Аш., 208, 80-94, МагсЬ 1963. Описание первых экспериментов по распшфровке генетичеаюго коде. Регуляция эхсярессии геяое Витин В.Р. Оспе Ещкти|оп ш Еийзгуотев, Ясюпсе, 211, 667-674 (1981). Тличя В. Оспе йеби)а!!оп П„Ьи1 ед.,%йеу, Хеи г'ой, 1980, Книга содержит большое количество информации по проблеме регуляции у эукарнот. мананы Г., Ртшьве м. А Г|ХА Орегатогйергшзот Яуз тете„Бс!.
Аш., 234, 64-76, уапиату 1976. О'МаВеуВ. И'. е! а1. ТЬе Оча)Ьшпш Оспе: Ог8аппапоп, йпжтиге, Тгапзспрпоп, апд Беби!ат1оп, Весел! Ргойп Нопп. Еез., 35, 1-42 (1979). Раз!ах |. Сус|ю АМР, Бс|. Ап!., 227, 97 — 105, Аи8ти! 1972. Сяециальные есярасы РаЫе О. 1птгасейи)аг Азрес|з о| |Ье Ртосеы о( Рго|еш Буп|Ьежз, Бс(енсе, 189, 347-357 (197Я.
Уагиг М. Асси гасу о| Тшпз!ат)оп„ргойг. Хис!е|с Ас|д Вез., 23, 195-225 (1979). Вопросы ы задачи 1. Трансляция мРНК. Предсхыхнге аминокислотную последовательность пептидов„ синтезируемых в рнбосомзх в пртюутствии следующих матрид, считаи, что считывание начинается с первого триплета на левом конце. а) О<ЖСАО()СОС(|СС1)ОА1Л.) 6) 1Л|ООА()СтСОССА()АА1ЛЛ)ОС() в) СА()ОА(ЖСС()О(ШОС()АС г) А1|ООАСОАА 2. Можно ли, исходя иэ амияакисловяой ноеледоеательиости полиягятида, лредсха- зать нухлеотидяую яткледсеаяюльяасть его мРНК7 Даннаа нуклеотиаиая последовательность в мРНК копирует при строго определенной рамке считывания олпу н только одну последовательность аьишокнслот в полипептида Можно ли, исходя из данной последовательности амянокисяотных остатков в белке, нютример в щпохроме с, предсказать нуклеотилную послааовательность единственной МРНК, кодируюшей этот белок7 Обоснуйте ваш ответ.
3. Сколько разных мРНК может кодировать одну аминохисловиую псследоеательяосвь7 В качестве дополнительной иллюстрации к рассмотренному в предыдущей задаче вопросу напишите все возможные последовательности МРНК, которые способны кодировать простой трипептид Тяи — Ме|-Туг.' Ответив на этот вопрос, вы получите некоторое представление о числе разных мРНК, которые могут кодировать один полнпептнд. 4. Кодирование яолияеятида деухцеяочечяой ДНК. Транскрибируемаи пель двухцепочечной ДНК солержит послеловательность (5') СТТААСАССССТОАСТТСОСОССОТСО а) Какая последовательность мРНК может транскрибироваться с этой пепи7 6) Какая аминоккслотная последовательность могла бы ходнроваться этой последовательностью при считывании с 5'-конца7 в) Предположим, что другая цепь этой ДНК тоже транскрибируется, а получениак мРНК транслируется.
Совпадает ли получепнаа аминокислотнав последовательность с последовательностью, которузо вы привели в ответе иа вопрос 6) 7 Объясните биолоптческое значение ваших ответов на вопросы 6) и в). 5. Мевиоиину состееяювеуев только один кодом. Метионин-одна из двух аменокислот, которым соответствует всего одни кодаи. Этот единственный кадин метнонииа может кодировать как инициирующий остаток, тах и внутренние остатки метионина в полнпептидах, синтезируемых Е. сой. Объясните, каким образом это происходит.
6. Синтетические мРНК. Каким образом вы синтезировали бы полирибонуклеотид„ который можно было бы использовать в качестве мРНК, кодирующей преимущественно остатки фенилаланина и небольшое число остатков лейцнна н серина 7 Какие еще аминокислоты, но в гораздо мень- ГЛ. 29 СИНТЕЗ БЕЛКА И ЕГО РЕГУЛЯЦИЙ !О 12 ших количествах, колировались бы таким полирибонуклеотидом? ?. Не»ограде»1««нные э»гргетичегкиг за»платы при сяоси»тазг беяха.
Определите минимальные энергетические затраты (в расчете на число высокоэнергетических фосфатных групп1 необходимые для биосинтеза Р-глобиновой цепи гемоглобина (!46 остатков) из всех аминокислот, АТР н ОТР Сравните ваш ответ с расходами энергии на биосинтез линейной цепи гликогенв, включающей 146 остатков глюкозы, соединенных а(! -» 4).связью, н синтезируемой нз глюкозы в присутствии АТР, Какова.
исходя из ваших ответов, дополнительная энергетическая стоимость (3-глобиновой молекулы, обусловленная тем, что а отличие от гликогена при ее построении необходимо реализовать оцрелеленную генетическую информацию? й Непа»мые затраты»а синтез белка. Наряду с непосрелсзвенными энергетическими затратами на синтез белка, рассмотренными в прелыдушем вопросе. клетка производит и нецрямые затраты энергии, связанныс с образованием требуемых лля сиицеза белка биокатализаторов.
Сопоставьте факторы. определяющие нецрямые расходы, которые приходится нести эукариотической клетке при синтезе линейных а(! -» 4)-целей гликогена и прн биосннтезе цолипептидов 9 Пргасхазаниг а»тикада»ов, исход» из кодс нав. Большинству аминокислот соответствует больше чем один кодаи, больше чем одна тРНК и больше чем олин анти- колон. Напишите все возможныс антнкодоны для четырех глицнноаых кодонов: (5') ОС»1) (3'), ООС, ООА и ООО. а) На основании вашего ответа скажите, какие нз положений антнкодона определяют в первую очередь его специфичность в случае глиц»та? б) Какие из кодаи-антиколоновых цвр солержат «качающуюся» пару оснований? в) В какой иэ кодаи-внтикодоиовых цар все три пары оснований обрнэоваиы за счет прочных уотсон-криковских водородных связей7 г) Использование какой из кодаи-антикодоновых пар в биологическом сшпезе белка наименее вероятно? Почему7 нгабыч»а» г»РНК.
Недавно была обнаружена тРНК, антиколон которой узнает и связывает тетрануклеотилную последовательность мРНК. Преасквжите, как повлияет на аминокислотную последовательность полипецтнда участие этой необычной тРНК в его синтезе. Ках вги»ет изменение одного основания в мРНК»а аминакисаотнум яоследоеагпехьность иогмынвтда? Очень важные доказательства, иодтаерждаюшне п)нь вильность расшифрованного генетического кода, были получены цри изучении природы мутаций, приводящих к замене одного остатка в аминокислотной после.
довательности белка. Какая из перечисленных ниже замен олной аминокислоты на другую согласуетса с генетическим кодом? Какая иэ замен не может быть результатом изменения олного едкнственного основания в мРНК? Почему7 а) РЬе — 1.ец б) Еуз -+ А!а в) А!а — ТЬг г) РЬе — 1.ув д) Пе -~ !.еи е) Нв Сйи ж) Рго — Бег Причина мутации, привод»шей к абраэоеанииг сериаеидных эривцтчияюа В гемоглобине серцовиднык эритроцнтов в 6-м положении ()4 лобиновой цепи вместо глутаминовой кислоты (црвсутствугощей в нормальном гемоглобкне А) обнаружен валин.
Какое изменение. произошедшее в кодоне для глугаминовой кислотах црнвело к ее замене на вапин7 ГЛАВА 30 ЕЩЕ О ГЕНАХ: РЕПАРАЦИЯ, МУТАЦИИ, РЕКОМБИНАЦИЯ И КЛОНИРОВАНИЕ Хромосомы -зто отнюдь не инертные, стабильные структуры, незыблемо сохраняющие генетическую информацию в исходном виде. Они постоянно претерпевают различного рода изменения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
