Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина - Биологическая химия (1128707), страница 51
Текст из файла (страница 51)
П ы: о ычные К-содержащие вирусы и Р РУ ы. Последняя группа представляет особый и в себя вирусы вызыв я со ы интерес, так как включает син о русы, вызывающие опухолевые заболевани, ндром приобретенного иммунодефицита, СПИД. я, и вирус Н1'т', вызываю й щн Большая часть обычных РНК-соде жа их РНК, которая о нов е -содержащих вирусов имеет в составе вириона , которая одновременно является информационной РНК, и г ам на рибосомах хозяина синтез ст кт н, программирующей генетической ст к ой, с а синтез структурных и неструктурных вирусных бел ру тур, способной к самовоспроизведению.
Для ков, и последней функции в этих РНК дению. Для выполнения которые принято квалифи и ов плюс-цепи, запрограммиро ф цировать как РНК на матрицах РНК. Этот рован специальный фермент катал ер, ализирующий синтез тот фермент называют РНК-зависимой РНК зой или сок аз енно р ц РНК-репликазой. Вирусные плюс-РНК, -полимера- прежде всего начин , попав в клеткУ, ачинают функционировать в качестве мРНК, чтобы о производство необходимого чис тве и, чтобы обеспечить имого числа молекул репликазы. Затем с пом пликазы на вирионной РНК м с помощью РНК-ре- производится минус-цепь кото ся в качестве магри ы рая далее использует- атрицы для создания новых плюс-цепей. у ви в составе вириона плюс-РНК, е е .
вирусов, содержащих состав вирионных части . К , репликаза является нес кт н тру турным белком, т.е. в частиц не входит. К числу таких ви сов бактериофаги, например паразити ю ирусов относятся некоторые , например паразитирующие в клетках Есо1в фаги МБТ, Е17 ", Аналогично устроены и функционируют ю, "Ф один из наиболее изучен руют многие ви сы ас Ру"'т Ру р гений, в том числе ученных вирус табачной мозаики, тают и некоторые ви ки. Сходным образом рабо- вирусы, вызываюпше тяжелые ней оин екг и вирус клещевого энцефалита, ви с ж не роинфекции у человека,- та, вирус желтой лихорадки, вирус бешенства. Даже в пределах только что описанной г пп ой группы вирусов разнообразие исполь- зуемых механизмов достаточно велико.
Например, уже упомянутый фаг (1)у содеряпт в составе своей РНК программу только для синтеза одной субъединицы РНК-репликазы. Остальные три субъединицы, превращающие синтезированный по вирусной программе полипептид в активный фермент, берутся у клетки хозяина — это фактор злонгации биосинтеза белка ЕГ-Тц, вспомогательный белковмй фактор ЕГ-Тз и белок малой рибосомной субъединицы Б1. Наряду с только что описанными вирусами, содержащими в составе вириона плюс-РНК,известна группа вирусов, содержащих в зрелой частице минус-РНК. К пх числу относится вирус гриппа.
Его дополнительной особенностью является то обстоятельство, что геном разрезан по большей чисти на отдельные гены — в состав вириона входит восемь разных полирибонуклеотидных цепей. Само по себе попадание в клетку минус-РНК к развитию инфекции привести не может, так как оии не являются программами для синтеза вирусных белков. Для появления этих программ необходимо образование плюс-цепей, однако они не могут возникнуть в отсутствие РНК вЂ” репликазы, поскольку в клетках хозяина такой фермент пе производится. Поэтому в состав вирионов этой группы вирусов наряду с минус-РНК входят ферменты репликации (у вируса гриппа таких ферментов три), т.
е. у таких вирусов РНК-репликазы являются структурными белкамн. Эти ферменты попадают в клетку хозяина во время вирусной инфекции вместе с вирусом РНК, на которой, как на матрице, начинается синтез плюс-цепей. По мере их появления в инфицированной клетке развивается синтез вирусных белков, в том числе новых молекул репликаз, синтез новых минус — цепей на плюс-цепях, и в конечном итоге возникают новые частицы вируса. Совершенно иначе функционируют ретлроеирусы. Их вирионы содержат РНК-зависимую ДНК-полимеразу (обратную транскриптазу), катализирующую обратную транскрипцию — синтез новых молекул ДНК по программе, задаваемой вирусной РНК.
С помощью этого фермента в зараженной клетке производится единственная однонитевая ДНК-копия вирусной РНК, которая при участии ферментов хозяина превращается в двунитевую ДНК. По ходу обратной транскрипции в качестве промежуточных образований возникают гибридные ДНК-РНК- 'труктуры, одна цепь которых происходит из РНК вириона, а другая — нз продукта обратной транскрипции.
Постепенно вирионная РНК в этом гибриде разрушается, поскольку РНК-зависимой дНК-полимеразе свойственна активность РНКазы Н - способность катализировать гидролиз полирибонуклеотидной цепи в 'оставе РНК вЂ” ДНК-гибрида (см. 1 5.4). По мере разрушения РНК синтезирован"вя однонитевая ДНК становится матрицей для формирования комплементарной ДНК-цепи.
Полученная двунитевая ДНК встраивается с помощью специальных Рекомбинациоиных механизмов в ДНК хозяина, т. е. становится частью его хромосомы, В дальнейшем новые молекулы вирусной РНК и вирусных белков, необходимые для образования новых вирусных частиц и развития инфекции, "Роизводятся с участием общих систем транскрипции и трансляции клеток хозяина. б 1, Эксперимент Мезельсона и Сталя доказал, что репликация ДНК Е.со1з протеквег по по полукоисервативному механизму, Как выглядели бы результаты эксперимента, если бы Ф НМ М~ Н> М Мнг цели ДНК-после реплнкации содержат в случайном порядке фрагменты как родительской, так и дочерней ДНК? $.2.
Фрагмент тракскрибируемой цепи вирусной ДНК содержит последовательность; 5 '-СТТАСОТАССАТАААСОСААСС -3'. Какая последовательность мРНК будет ей соответствовать? Какие аминокислотные последовательности могут транскрибироваться с этого участка мРНК при совмещении рамии считывания: а) с иницирующим подолом, б) с кодеком-терминатором? Какой особенностью обладает этот участок вирусной ДНК? 5.3. Клетки, продуцируквцие белок, содержащий фрагмент с последовательностью О1У-Яег — Уа! — А1а — Ттр-1уа-дя>-Ч31у, обработали профлавином: При взаимодействии с ДНК это соединение способно встраиваться (иктерквлировать) в двойную спираль между соседними оснонаниями параллельно им и растягивать спираль, вызывая мутации. В данном случае получили поколение клеток, продуцирующих укороченный неполноценный белок с концевой последовательностью 61У-Яег — Уа1-А1а.
Объясните результат. $.4. Для транскрипции Хп ч11го в плазмиду, содержающую промотор фага Т?, был встроен ген, фрагмент которого, несущий треяскрибируемую цепь с участком промотора, имеет последовательность: 5'-СОАСТСОААСТТТСАТСТСТСССТАТАС-3'. Для синтеза мРНК с этой ДНК к плазмиде была добавлена ДНК-зависимая РНК-полимераза фага Т?, АТФ, УТФ и ГТФ. Напишите последовательность продукта транскрипции. 5.5.
Для синтеза пептида в бесклеточной прохариотической системе на мРНК с транслируемой последовательностью АП01Л1СССАСОПОССИЛ3 в систему добавили полирибосомы, набор амнноацилнрованных тРНК, ГТФ, факторы инициации в фактор Тп. Что будет представлять собой продукт трансляции? $.$. Как следует изменить нуклеотидную последовательность ДНК, чтобы, сохранив аминокислотную последовательность, удалить сайт узнавания эндонуклеазы рестрикции ВатпН!? Считайте, что первый нунлеотид свята узнаюния совпадает с первым нуклеотндои кодона. Каким методом это можно осуществить'? $.?.
В экспрессирующую плазмиду встроен ген, в котором сайт узнавания эндонунлеюь> рестрикции Есой! начинается с 6, входящего в триплет первого метионина. Встройте в этот белок дополнительный трипептид, Какие ограничения излагаются на строение зюго трипептида? ГЛАВА 6 ФЕРМЕНТЫ. МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ Уникальная активность и селективность действия ферментов стимулировали интенсивные усилия, направленные на выяснение механизма их действия. Эта проблема складывается из двух главных аспектов:,кинетпческого и структурного. Структурный аспект сводится к решепи>о двух вопросов: 1) как ферменты узнают строго определенные субстраты; 2) как они обеспечивают высокую скорость феркентатнвного процесса.
Для этого необходимо было установить, как Располо>кен субстрат на молекуле фермента, какие группы участвуют в его узнавании, и на этом основании предположить, как некоторые из этих групп обеспечивают каталитический механизм протекания процесса. Наиболее существенная информация была получена методом ронтгепоструктурного анализа, который в общих чертах описывается в ! 7.И. Если для работы фермента требуется кофактор, то необходнмо иметь данные о Расположении па люлекуле фермента этого кофактора. В настоящее время изучено большое число ферментов. В этой главе детально рассмотрено несколько ферментатнвных реакций, для которых такие исследования Уже проведены. Основополагающие законы кинетики ферментвтивпых реакций были Установлены уже в начале ХХ в.
Было постулпровапо, что Реакции протенаки при прямом контакте фермента и веществ, претерпезнющпх ферментатпвцое превращение— субстрвтов, и было выведено простейшее кинетическое вырюкенпе для скорости такого превращения — уравнение Мпхаэлпса — Ментеп. Исследования ферментов показало, что кателнзируомые имп реакции чрезвычайно чувствительны к условнлм протекания, таким, как температура, ионная сила п р!! среды. Поэтому в > 53 будет затронут и вопрос о влиянии р!! и температуры.
Кроме того, многие, "е подвергающиеся химическому превращению вещества оказывают либо ускоряющее, либо замедляющее действие па фермептативный процесс. Поэтому в этой ""аве Рассматриваются также вопросы об активации и ннгпбпрованнп фермептатввных процессов. Важным событием в энзнмологнп — науке о ферментах — было открытие каавнтического действия Рибонуклепновых кислот. 1!сследоваппе РНК-фермектов"бозимов — стало одной нз бурно развивающихся областей эпзпмологнн. Поэтов "~в~эры сочли необходимым внести ! ЯА. Наконец, чтобы дать читателю возком соль "'"Ость заглянуть в будущее эпзпмологпп, авторы звключюот эту главу и<>- "ьшнм разделом, посвнщенным динамическим аспектам молекулярной биоде" гв нв днк е Репяикацим солар>ВВт В с>>Учайном ИОР>зпзю фрагменты как Родительской так и дочерней ДНК? би>руемой цепи вирусной ДНК содержит последовательность: $ СТТАССТАССАТАААСС,СААСС-'3'.
К л РНК бУд. Сй тво ть? К ие ин>окислотные последонательности могут транскриби1юватьсЯ с РНК и сещении рамки считывания: а) с иницирующим кодаком, б) с ° К кой> особенностью Обладает этот Участок виРУсной ДНК? 1ие белок, содержащий фрагмент с последовательностью О)у Н у ~ А)а Тг~ гув .Азр-С1У Обработали профлввином: ГЛАВА б ФЕРМЕНТЫ. МЕХА11ИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ При взэззмодейсгвззи с ДНК .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
