Lenindzher Основы биохимии т.3 (1128697), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Однако, поскольку в образование отстающей цепи вовлечено большее количество отдельных химических реакций, можно ожидать, что именно при ее репликации возникает больше возможностей для появления ошибок. 13. а) Это свойство гарантирует, что чуже родная интактная колы!свая ДНК не сможет реплицироваться !например, в клетках Е. сой), за исключением того случая, когда ее точка начала репликацин илентична таковой у Е. сей'. 6) ДНК-репликаза должна реплицировать хромосому Е.
со!Е начиная с области, называемой точкой начала репликации и имеющей характерную последовательность оснований. !4. а) Участие )ЧТР в РНК-палнмеразной реакции ведет к образованию пнрофосфата, который расщепляется далее пирафосфатазой, что сдвигает реакцию в сторону завершения синтеза н обеспечивает высокую точность последнего. В полинуклеотидфосфорилаэной реакции участвует )л)РР, н, таким образом, освобождается фосбат. Поскольку концентрация фосфата в клетках сравнительно высока, вполне вероятно, что палинуклеотидфосфорилаза работает в обратном направлении, т.е.
Разрушает РНК. 6) РНК-полимеразе необходимы все четыре )чТР и матрида, тогда как полинуклеотилфасфорилаза не требует участия всех четырех ХОР и магри!гид зто еше раз подтверждает. чта ее раль — деградация РНК. 15. Ошибка в одном основании при репликации ДНК. если она не исправлена. приведет к тому, что олна из двух дочерних клеток, а также все ее потомки булут содержать измененную хромосому. О!дибка в одном основании, совершенная РНК-полимераэой, повлечет эа собой синтез некоторого количества неправильных копий одного белка.
При этом, поскольку пул мРНК в клетке быстро обновляется„большинство молекул этого белка будет нормальным. Потомство такой клетки тоже булет нормальным. Глава 29 1. а] О!у. -О!п -Еег .1.ец ).ец- 1!е: 6) 1.ец — Азр--А)а - Рго; в) Не -Азр-. А!а-. Суз Суз — Туг; г) Мег -Азр. О!а у эукариат; 1Ме)--Азр-.О1ц у пракариот. 2. Поскольку почти всем аминокисяотам соответствует несколько кадонов )лейцн- ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ОТВЕТЫ 1005 ну, например, шесть), любой данный цолипецтид может кодироааться большим числом различных нуклеотилных последовательностей. 3. ()()АА()ОБА(), ННОАБО[)А(), С[Л)А()О()А(), СОСА()О()А[3, С(3АА()- О[)АБ, С()ОА()О[)А(), Ю~АА()О[3АС, ()НОА()О(]АС, С(Л)АНОНАС, СОСА()- О()АС, С()АА(]О()АС, С()ОА()О()АС.
4. а! (5') СОАСООСОСОААОБСАООООБО[)()ААО [3'). б) Агй Агй — Агй — О!ц. Ча1--Агй" С1!у — Ча! 1.ух. в) Нет, так как комплементарные антипараллельиые пепи в двухцепочечной ДН К имегот разные последовательности оснований в направлении 5' 3'. РНК гранскрибируется только с одной определенной цепи двухцепочечной ДНК. Поэтому РНК-полимераза долэкна узнавать нужную цепь и связываться с ней.
5. Дяя мсгионина существуют две гРНК: одна игпшиируюшая тРНК~~, а другаятРНК, которая может переносить метионин во внутренние положения полипептида. С помощью метиониновой аминоацил-э РНК синтетазы тРНК нэаимолейстнуег с метионином, образуя метионил-тРНК . Затем аминогруппа паз этого метионина формилируется с помощью )ч -формилтетра~ идрофолата с ю образованием [ч-формилметионил- тРНК ' . Свободный метионин или мелие тнонил-тРНК формилироваться не мом ~ тут. С ннициируюшим кодовом А()О на мРНК может связываться только [чформилметиоцил-тРНК, поскольку гми она узнает особый инициирующий сигнал. Этот сигнал представляет собой область, состояшую из шести или больше остатков А и О, расположенных перед А()О.
Метионил-тРНК не умеет распоэнами вать этот сигнал. А()О во внутренних положениях мРНК может свюывать только метнонил-тРНК. 6. Следует добавить полинуклеотидфосфорилазу к смеси 1Л)Р и СРР, в которой ГЛЗР содержится, скажем, в пять раз больше, чем СОР. В результате получится РНК-подобный полимер„в котором будет много триплетов ~ЛЛ/ [кодируюших Рйе) и небольшое количество Н)3С (Рйе), ()С() (Бег) и С(Л) ().ец), а также (по в гораздо меныпнх количествах) ()СС [тоже бег), СС() (Рго) и С()С (Еец!.
7. 1!о меньшей мере 583 высокоэнергетические фосфатные группы; может быть и больше в зависимгхл и от количества ошибок, выявленных и исправленных аминоацил-эРНК вЂ” синтетаэами. На исправление каждой ошибки затрачиваются две высокоэнергетические фосфатные группы. 8. Чтобы синтезировать из аминокислот белок, эукарнотическая клетка должна осуществить синтез как минимум 20 активируюших ферментов, 70 рибосомных белков. 4 рибосомных РНК, не менее 20 тРНК и не менее 1О вспомогательных ферментов. В то же время для синтеза п(! 4)-цепи гликогена нз глюкозы необходимо всего 4-5 ферментов. 9.
Глициповые кодоны и (5') ОСС 1СС )СС ()СС (5') АСС ОСС [) СС ССС (5') ОО(У ООС ООА ООО а) На 5зкоице и в середине антикодана. б) «Качающиеся» пары оснований булут образовывать со своими колонами аптикодоны (5')ОСС, 1СС и НСС. в! В парах. в образовании которых принимают участие антикодопы [5']АСС1, ОСС, ()СС н ССС. г] Наименее вероятно использование пар, в которых участвуют антнкодоны, указанные в п. в), поскольку тРНК. содержащие эти антиколоны, из-за прочного связывания всех трех аитикодоновых оснований будут освобождаться иэ комплекса с более низкой скоростью, чем другие тРНК для О!у.
!О. Она вызовет сдвиг рамки при трансляции. начиная с места прикрепления этой необычной аминаацил-тРНК. 11, (а], (в), [д) и (ж]; замены (б), [г) и (е) не могут быть результатом изменения в одном основании; для (б) и (е) требуется замена лвух оснований, а для (г) необходимо заменить все три основания. !2. В ДНК два кодона для О!ц (5')ТТС и (5')СТС и четыре колона для Ча! — (5")ТАС, (5')САС, (5')ААС и [5')ОАС. Замена аминокислоты в гемоглобина серповидных эритроцитов может быть обусловлена изменением одного основания: (5')ТТС (О)н) (5')ТАС (Ча!) или (5')СТС(О!ц! (5')САС (Ча1). Гораздо менее вероятны изменения двух оснований: (5')ТТС -+ (5')САС, (5')ААС и (5')ОАС или (5')СТС (5']ТАС, (5')ААС и (5')ОАС.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г, ОТВЕТЫ Глана 30 1. а] Повреждение должно быть исправлено ДНК-полимеразой 1, которая действует только в направлении 5' — ° 31 б) мРНК состоит из одной цепи, т. е, в ней отсутствует матричная цепь, необходимая для корректировки. в) Двухцепочечные разрывы, обусловленные действием рензтеновскнх лучей, восстановить нелъзя, так как маловероятно, чтобы разорванные концы соединились нужным образом. 2. 1) Никаких изменений, если в резулътате мутации получился другой кодон для той же аминокислоты; 2) никаких изменений, если мутация произошла в функционально незначимой области внутри интрона.
3) замена аминокислоты, которая приведет к синтезу улучшенного, неизмененного. менее активного или неактивного белка; 4) укорочеиие белка в результате мутации, превратившей значащий колон в терминирующий, или удлинение белка за счет мутации, превратившей терминирующий сиптал в кодов лля аминокислотм. 3. Получатся следующие продукты (указанът липкие концы, возникшие при расщеплении под действием Есо К1); 5' АТАТСОАТТГСАТАТ ~ З' З' ТАТАС]ТА ТАТА ~ 5' 5' СССССтЧАТТССССС,З' 3' СССССГТА СССС,5' 5' АТАТСААТТССССС '~З' 5' ССССС]~АТТСАТАТ 3' 3' СССССТТА ТАТА 5" Новый Новый 4.
13АА вызовет термииацию синтеза полипептнда только в положении 334-336 прокариотической мРНК. В положениях 330-332 н 338 †3 ()АА не приведет к термннации, поскольку он буде~ находиться вне правильной рамки считывания. В эукариотнческой мРНК термниацня произойдет в положении 334-336. если перед 1)АА иет вставочных последовательностей. Если же ()АА находится внутри вставочной последовательности„то он„вероятно, не окажет никакого влияния.
Если ЕАА находит- ся в зкзоне (на ие в первом экзоне), то влияние (ЗАА на белковый продукт будет зависеть от того, сколько нуклеотщюв удалено с предылущими интронами. а) Это одно- илн двухцепочечное кольцо. б) Это двухцепочечное кольцо, ибо Есо К1 ие расщепила бы одиоцепочечную ДНК. в) А=1,3 10е Б =08.10е; В=О,7 !Ое; Г 0,6 10'. г) Фрагменты В и Г располоткены рядом. Иэ п. в) мы знаем, что фратменты Б и Г находятся рядом. д) Сайт рестрикции на границе между фрагментами А и Б поврежден. (О.В) Б Есо Й( ( Нра1 П .з) А Г (0.5) (0.7] Возможно, зкзоны кодируют функцио нальные домены белков. Определенный экзон, кодирующий один домен данного белка, может обьедиииться с экзоном, отвечающим за синтез какого-то домена другого белка; при этом возникнет ген, кодирующий новый белок, содержащий домены двух предшествующих.
7. а) 5 мтул; б) 105 молекул; в) 0,5 г. 8, а) Необходимо расщепить две ДНК рестриктируюшей эндонуклеазой, смешать и прогреть их, чтобы инактнвнровать эндонуклеазу, н разделить липкие концы в точках расщепления. Дать смеси остыть, с тем чтобы образовались нековалентные рекомбинанты, после чего сшить их ковалентно с помощью ДНК-лнгазы. 6] Кроме требуемого кольцевого луплекса, в котором объелннены исходные кольцевые ДНК, образуются побочные продуктъп исходные кольцевые ДНК (малая н большая) и две другие кольцевые ДНК, одна нз которых является результатом рекомбинации двух больших ДНК, а другая — результатом рекомбинации лвух малых ДНИ.
Кроме того, в смеси будут црисутствоаать линейные рекомбинанты, образованные двумя большими ДНК, двумя малымн ДНК, а также два хипа рекомбинантов, состоящих нз малой и большой ДНК, которые соединены в двух разных сочетаниях. ПРИЛОЖЕНИЕ Д СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Абсолютная конфигурация. Расположение четырех различных замещающих групп вокруг асимметрического атома углерода, рассматриваемое по отношению к (у- и ( глицерадьдегиду. Алеиозиндвйюсфат (АРРК Рибонуклеозид-5ч дифосфат, выполняющий роль акпептора фосфатной группы в энергетическом цикле клетки.
Аденозюприфосфвт (АТРК Рибонуклеазил-5ч .грифосфат, участвующий в энергетическом цикле клетки в качестве донора фосфатной группы. Азотфнксапнв. Перевод атмосферного азата (Хз] в растворимую биологически доступную форму с помощью азотфиксирующих организмов. Активация аминокислоты. АТР-зависимое ферментативное образование эфирной связи между карбоксильной группой аминокислоты и Зчгидроксипьной группой соответствукяцей ей тРНК.
Актввиость. Истинная термодинамическая активность или потенциал вещества, определяемый по его малярной концентрации. Активный т(хиижерт. Требующий энергии перенос растворенного вещества через мембрану в направлении более высокой его концентрации. Активный цызтр. Участок поверхности фермента, в котором молекула субстрата связывается и претерпевает превращения.