Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Способность одной молекулы мРНК работать одновременно на нескольких рибосомах объясняет нам, почему кчетка нуждается в сравнительно небольшом количество мРНК До открытия полирибосом низкое содержание мРНК в илетке (1—2% общего количества РНК) представлялось необъяснимым, так как расчет показывал, что при среднем мол. весе мРНК 5-106 не более 10% рибосом могут активно синтезировать белок
РИБОСОМЫ ТРЕБУЮТ БОЛЕЕ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ
Вполне вероятно, что важнейшие общие черты процесса синтеза белков в настоящее время уже выяснены Самыми разнообразными экспериментами подтверждены все основные особенности этого процесса, которые иллюстрирует рис. 12-29. Одпако, несомненно, потребуется еще очень много усилии, прежде чем мы окажемся в состоянии полностью понять белковый синтез на молекулярном уровне Главный пробел в наших знаниях касается роли рибосом-
Рис 12-29. Схема, поясняющая роль РНК в синтезе белка
Piic 12-30- Электронная микрофотографии тонкого среза клетки куриного лмбрыеиа (С любезного рай решении Д ра Банера. Биологическая табераторми Гарвардского универ-
ситета, Т1 vers, J Mol Biol , 26. 155, 1967 ) Видны кристаллы рибосом, образовавшиеся в результата выдерживания эмбриона в течение 6 ч при о°С
Хотя с помощью электронного микроскопа бочьптой разрешающей силы, можех быть, и удастся вскоре определить относительную чокали-зацию различиых рибосомпых белков, а также положение тРНК-связы-вающих участков II и А, но этим методом невозможно выяснить детали строения рибосом па уровпе отдельных атомов 1акое исследование можно будет провести только с помощью рентгеноструктурного анализа. В течение многих лет этот подход к изучению структуры рибосом казался ыочти безнадежным, так как в связи с тем, что никому еще не удалось получить кристаллы рибосом, возникли сомнения в принципиачьной возможности их получения
Однако теперь обнаружены многочисленные случаи образования кристаллов рибосом в живых к зетках Они образуются в тех клетках, в которых синтез белков временно приостанови, ich Например, прекрасные кристаллы (рис. 12-30) получаютсн в клетках курииого эмбриопа, которые после инкубации при повышенной температуре подвергаются медленному охлаждению- В этих условиях полипептидгше цепи, уже начавшие спите жироваться, достраиваются до конка, но инициации синтеза новых цепей не происходит и поэтому мРНК отделяется от рибосом Освободившиеся рибосомы могут зачел! спонтанно агрегировать друг с другом Благодаря осуществлению такой кристаллизации рибосом in vivo можно надеяться, что в не очень далеком будущем кристаллы рибосом будут выращены и в пробирке. Одпако это будет всего лишь первым шагом на пути к решению невероятно трудной задачи, поскольку рептгепоструктуриый анализ никогда еще не применялся для изучения структур, хоть в какой-то мере приближающихся по своей сложности к структуре рибосомы.
Много терпения и тр^да придется потратить для того, чтобы наконец понять, почему для синтеза белка псобходима такая сложная структура, как рибосома
ВЫВОДЫ
Аминокислоты сами непосредственно не реагируют с матричной PIIK На первом этапе они соединяются со специфичными молекулами-адапто-рами, которые обладают выраженным химическим сродством к нуклеоти-
дам PI1K Все такие адапторы принадлежат к классу низкомолекулярпой РНК (тРИК; мол нес ~'25 ООО) Каждая данная молекула тРНК специфична по отношению к одной определенной амипокислоте-
Нолинуклеотидпыс цепн всех тРНК складыьаются с образованием относительно жестких молекул, напоминающих по своей конфигурации букву L Около половины всех оснований в молекулах тРНК входит в состав цвухцепочечных участков, а остальные основания образуют петли стабилизированные водородными связями между основаниями в дв>хцспочечпых участках а также стзкинг-взаимодействиями. Одна из таких петель содержит антит'одон, т с. группу из трех оснований, которыр спариваются с тремя последовательно расположенными основаниями матрицы (кодоном) Карбоксильная группа амннокис юты кова тентно связывается с З'-концевым аденозилом iPHK. Эта ковалентная связь принадлежит к числу высокоэнер!етических связей, так чю аминокислота в этом соединении активирована. Реакция аминокислоты с адаптером катализируется активирующим ферментом (амилоациленнтеталон), специфичным для каждой аминокислоты Именно эти фермойш обладают способностью «узнавать» соответствующие аминокислоты Общая точность синтеза бе 1ка не может поэтому превышать ту точность, с которой активирующие ферменты «узнают» соответствующие аминокислоты
После активации молекулы АА~ тРНК диффундируют к рибосомам -— сферическим частицам, на которых происходит образование пептидной связи Рибосомы имеют мол- вес —3 10е и состоят примерно наполовину из рРНК и наполовину из белка. Рибосома построена из большой (мол- вес ~2 -10е) и малой (мол. вес—10е) субчастиц В каждой рибосоме находится около 60 различных белков и две основные молекулы рРНК (46S- и 23S- PIIK) Молекулы рРНК не содержат генетической информации, и их функция все еще остается загадкой, решение которой имело бы важное значение.
