Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
дящейся недалеко от видимого слева конца цепи ДНК Общее время синтеза — 5 мин при 37 °G Б и В. Две ирикрепленные к ДНК цепи РНК нри большем уветлчении Г. Сив-теа, проходивший при 37 °С, был прерван через 2,5 мин. Можно видеть, что на однсы конце ДИК находятгя 12 растчщих целей РНК-
Рис 11-11 участков, образовавшихся с помощью водо-
А Схематическое изображение укладки цепп родных связей. Я Изображение депствительно
РНК. Показано несколько двухцепочечных существующей петли в РНК вируса RI7
тельно большим разнообразием но сравнению с размерами цепей ДНК Некоторые из молекул РНК построены всего из 7о нуклеотидов, в то время как другие содержат свыше 10 ООО нуклеотидов. Независимо от длины молекулы РНК обладают, как правило, частично упорядоченной конформацией. Большая часть оснований в РНК связана между собой водородными связями и образует пары, подобные парам оснований в ДНК (А связывается с У, а Г с Ц). Такое спаривание основании осуществляется в результате того, что при складывании цепи РНК образуются пшилько-образиые петли, причем основания, входящие в состав данной петли, сближаются между собой и образуют ДНК-подобпую двухцепочечную структуру (рис 11 11) Возникновение такой конфигурации цепи возможно только в том случае, если в данном участке цепи число остатков аденина приблизительно рапно числу остатков урацила или если число остатков гуанина приблизительно равно чнелу остатков цитозина.
Ill’ll СИНТЕЗЕ РНК ПОЛИНУ КЛЕОТИДНЫЕ ЦЕПИ РАСТУТ ВСЕГДА В ОПРЕДЕЛЕННОМ НАПРАВЛЕНИИ
В каждой цепи РНК, как и в цепи ДНК, углеводно-фосфатный остов определенным образом ориентирован Конец цепи, содержащий 5'угле-родный атом рибозы, условно называют о' концом, а конец, содержащий
®
® © ©
\
3 3 РНК -полимераза 3 3
\ \
\ + ©~©~© ---V ©~©~© \ \
© \ \ ® ®
\ \ \
5 5 5
А Рост цепи в направлении 5 —>У
5* 5‘ 5
\Пщ
II ирсфосфатаза
© © ©
©
\
© ©
3' 3 3' РНК-почимераза 3
\ \ i---@к®~© +©~©~© \
© ® \ ®
\ \ \
Б. Рост цепи в направлении 3 . V
Рис 11-12. Два возможных направления рогта цени нрн синтезе РНК.
Результаты многочисленных лненерпментов свидетельствуют о том, что цени ticei да растут в направлении 5 —> 3*
3 - углеродный атом, соответственно З'-концом (рис 11-5) До недавнего времени у нас не было сколько-нибудь определенных данных о направлении роста полинуктеотидпых цепей PIГК. Если рост происходит я направлении 5х —3\ то группу ® ~ @ ~ (<|>) должен содержать нуклеотид, с которого начинается цепь (рис. 11 12), а если цепь растет в паправле ним 3 —*¦ 5,# то эту Групп? будет содержать растущий конец цепи. В настоящее время убедительно показано, что цепь растет в направлении V —3' При исследовании растущих незаконченных цепей присоединяемые нуклеотиды обнаруживались лишь тта 3'-конце, а группы — у па-
чалмюго нуклеотида-
Эксперименты с аптиметаболитом З'-дезоксиаденозишш также подтверждают, что рост цепи идет в направлении 5 —*- 3' Этот аптиметаболит, попадая в клетку сначала фосфорилирустся до соответствующею три-фисфата, а затем присоединяется к растущему 3'-концу Поскольку? он не содержит группы З'-ОН, следующий нуклеозидтрнфосфат уже не может присоединиться, и синтез PIIK останавливается.
Рис 11 13 Схематическое изображение РНК-колимеразы Показана субъодини тая струк тура фермента.
МОЛЕКУЛА PHК-ИОЛИМFРАЗЫ ПОСТРОЕНА ИЗ СУБЪЕДИНИЦ
В отличие от ДНК-полнмеразм I, которая гостоит только из одной поли нептидпой цепи, РПК-полшмераза имеет очень с южную субъедшшчную структуру Фермент в активной форме {холоферменш) имеет константу седиментации приблизительно 15 S и соде p. кит о различных нолииешид ных цепей: [V, (3, о, а и со, мол, веса которых равны соответственно 1(>0 ООО, 1)0 000, 90 000, 40 000 и 10 000. Между этими целями не существует ника ких ковалентных связен; их агрегация осуществляется в результате образования слабых связей. В состав активном молекулы фермента входит по одной цени каждого типа, за исключением а., которая представлена двумя цепями Совокупность всех этих цепей представляет собой потный холофермент (р' р а2 со а), мол. вес которого немного превышает 0,5-10fi (рис 11 13). Цепь о связана с другими цепями не очень прочно, поэтому относительно легко можно выделить агрегат, состоящий из \У [5 а2 со Эта особая структура получила название кор-фермента (core — сердцевина) благодаря тому, что она катализирует образование межнуклсотидных фосфодгофирных связей так же хорошо, как и полный холофермент
* 3TIA RAH НЕ PH К-ПОЛИМЕ РАЗОЙ СИ ГИЛЛОВ НАЧАЛА СИНТЕЗА РТШ
Субъединица о сама по себе пе обладает каталитической функцией; ее роль заключается в том, что она участвует в узнавании сигналов начала синтеза РНК, находящихся в молекуле ДИК Эксперименты, проведен ные в системе m vitro, показывают, что кор фермент иногда инициирует синтез РНК и в отсутствие о, по в этом случае происходят ошибьи в выборе ciартових сигналов. Образование цепей РНК с помощью кор-фермента начинается в случайно выбранных местах вдоль обеих ценен данного гена В присутствии же о происходит правильный выбор цепи, и это указывает на то, что холофермент обладает способностью специфически свялываться со стартовой последовательностью в ДНК Еще предстоит выясните» вопрос <i том, узнаются ш стартовые сигнаты непосредствен но самой о или же она действует косвенным путег!, модифицируя конфигура цшо кор-фермента В любом случае в присутствии о происходит очень прочное связывание холофермеита с теми участками ДНК (промоторами), в
