Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
контроль: во время транскрипции или после нее.
Вы проводите серию экспериментов, в которых вводите крысам
железо (в виде раствора соли железа) или физиологический раствор с
одновременной инъекцией актиномицина D (мощный ингибитор синтеза РНК) или
без нее. Через три часа вы забиваете крыс, гомогенизируете их печень и
выделяете фракции полисом и супернатанта. Затем выделяете из каждой
фракции РНК и проводите трансляцию в бесклеточной системе в присутствии
меченых аминокислот. Вы измеряете синтез суммарного белка по включению
метки в белок, а синтез ферритина определяете путем осаждения антителами,
специфичными к ферритину (табл. 10-4).
Таблица 10-4. Синтез ферритина в клетках крысы после различных вариантов
обработки (задача 10-24)
Добавленное Актиномицин D Фракция Суммарный
Синтез
вещество синтез
ферритина
Хлористый натрий Отсутствует Полисомы 750000 700
Супернатант 255000 1400
Железо Отсутствует Полисомы 500000 900
Супернатант 400000 500
Хлористый натрий Присутствует Полисомы 800000 800
Супернатант 600000 3000
Железо Присутствует Полисомы 780000 1380
Супернатант 550000 700
Числовые данные означают радиоактивность (количество импульсов в
минуту), включившуюся в суммарный белок или в ферритин.
А. Рассчитайте для каждого препарата, сколько процентов составляет
синтез ферритина от синтеза суммарного белка. Приняв, что 85% суммарной
мРНК во фракции полисом связано с рибосомами и 15% находится в свободном
состоянии (в супернатанте), определите для каждого случая, сколько
процентов составляет мРНК ферритина во фракции полисом и в супернатанте.
(Примем, что процент мРНК в полисомной фракции и в супернатанте не
меняется под действием актиномицина D.)
Б. Как с помощью ваших результатов можно определить, происходит
регуляция синтеза ферритина (в зависимости от содержания железа) на
уровне транскрипции или после нее?
Глава 10
Время, мин
10-15. Синтез белка в лизате жулоцитов (задача 10-25).
М R Е I Регуляция
-ATGAGGGAAATC- +
----ТА------------
----G-----Т-------
----С-----G------- +
с. 10-16. Влияние мутаций на гуляцию стабильности мРНК булина (задача
10-26). Последова-иьность дикого типа для первых надцати нуклеотидов
кодирую-;й части гена показана вверху, над донами указаны первые 4
задированные аминокислоты, начи-я с метионина (М). Нуклеотид-ю замены у
двенадцати мутантов >иведены ниже, причем указаны щько измененные
нуклеотиды. ;гуляция стабильности мРНК мечена справа: знак (+) означает
гвет дикого типа на изменения во гутриклеточной концентрации /булина,
знак (-)- отсутствие гвета на изменения
В. Как объяснить возрастание в два раза синтеза ферритина в
присутствии железа?
10-25 Весьма активную белоксинтезирующую бесклеточную систему можно
получить из ретикулоцитов, которые представляют собой незрелые
эритроциты, уже лишенные ядра, но еще сохранившие рибосомы. Лизат
ретикулоцитов при условии добавления гема способен многократно
транслировать каждую глобиновум мРНК. Гем несет две функции: он необходим
для сборки гемоглобина и, как ни странно, для поддержания высокого уровш
синтеза белка. Если не добавить гем, синтез белка через непродолжительное
время останавливается (рис. 10-15).
Первые сведения о том, как воздействует гем на синтез глобина,
были получены в простом опыте. Лизат ретикулоцим инкубировали в течение
нескольких часов в отсутствие гема. Еслм
5 мкл такого предынкубированного лизата добавляли к 100 ми свежего
лизата в присутствии гема, то наступало быстрое подавление белкового
синтеза (рис. 10-15). В ходе дальнейшего изучения было показано, что
ингибитор (названный гем-контроли-рующим репрессором, HCR) представляет
собой белок с мол. массой около 180 000. Очищенные препараты HCR в
концентрации 1 мкг/мл полностью подавляли синтез белка в свежих лизг тах,
содержащих гем.
А. Рассчитайте отношение числа молекул HCR к числу рибосом и молекул
глобиновой мРНК при концентрации HCR, подавляющей синтез белка. Лизаты
ретикулоцитов содержат рибосомы в количестве 1 мг/мл (мол. масса рибосомы
около 4 млн' средняя полисома содержит 4 рибосомы на одну молекулу
глобиновой мРНК.
Б. Каков механизм ингибирования белкового синтеза в лизате
ретикулоцитов репрессором HCR - каталитический или стехиометрический,
если судить по результатам расчета?
10-26 Уровень экспрессии гена ту булина устанавливается при помощн
необычного способа регуляции: скорость синтеза нового тубули-на
регулируется внутриклеточной концентрацией свободных меров тубулина
(состоящих из одной субъединицы а-тубулии и одной субъединицы (3-
