Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
«КАЧАНИЯ» В АНШКОДОНЕ
Для объяснения всех этих наблюдении была предложена гипотеза «качании» (wobble). Она основывается на том, что 5'-коицевое основание антп-кодопа ие так жестко фиксировано в пространстве, как два других, и благодаря зтому может образовывать водородные связи с одним из нескольких основания, расположенных на 3' конце кодона- Существуют определенные ограничения при образовании таких нар основании, возможные варианты ептрнваиия приведены в табч 13-8. Например, У в третьем (качающемся)
Таблица 13-8 Возможные комбинации пар основании, образующиеся согласно гипотеза качании
Основание антикодона Основание питона
Г У или Ц
ц Г
А У
У А или 1'
И А, У или Ц
........-\ а
'i А—с (—с
. I/ v //
^ v—и ниш л. с-н
Т" X И //
11 о Рибоза ft
Инозин--------Нити дин
\ т—<с
с—с
' н
Wi Рибоза '[I II И нози! I------А яенозин
N=c:
о
II
^ О[ШН FT— М 'с—II
¦ X X //
л-ШИИО Рибоза
Рис. 43-5. Спаривание основании, обусловленное «качаниями» при взапмодеистин и кодона и апхикодопа.
А. Благодаря «качаниям» основания, занимающего третье положение в антпкодсдае, водо» родные связи могут образоваться между такими основаниями, которые обычно не спариваются друг с другом В У, стоящее в третьем положении в антикодоне, может спариваться с А или Г В И в третьем положении может спариваться с У Ц или А.
положении может спариваться с адепипом и гуанином, а И может спариваться с У, Ц и А (рис. 13-5). Эги правша не позволяют пи одной молекуле тРНК узнавать 4 различных кодона, а три кодона могут быть \ знаны только в том случае, если третье но южение в антикодоне занимает инозин.
Практически все имеющиеся данные подтверждают гипотезу качаний. Например, она правильно предсказала, что для шести кодонов серииа (УЦУ, УЦЦ, У1ДА. УЦГ, АТУ и АГЦ) должно существовать по меньшей мере 3 различные тРНК Две другие аминокислоты, вырожденные кодоны которых различаются по первому пти второму положению (лейцин и аргинин), также должны иметь разчичиые тРНК для каждого набора кодонов
В молекуле дрожжевом фенила л аниновой тРНК, трехмерная структура которой была недавно установлена, все основа!шя антнкодоиа направлены в пространстве примерно одинаково, причем их точная кон формация определяется в основном стэкинг-взаимодействиями между их плоскими поверхностями. Можно предположить, что третье основание аитикодона закреплено меиее жестко, чем два других основания,— следовательно, основание в третьем положении качается! Это утверждение, однако, еще далеко не доказано, строгое доказательство будет получено только после того, как станут известны пространственные структуры еще нескольких тГНК (и к гому же с большим разрешением, чем то, которое было достигнуто для дрожжевой фенилалашшовои т!’НК)
Хотя качания позволяют данному основанию узнавать несколько оснований, эффективность их связывания между собой сильно варьирует, Таким образом, можно предположить, что если для данного кодового слова не существует тРНК, которая хорошо связывалась бы с ним, то соответствующая аминокислота включается в белок с низкой скоростью Если это предположение подтвердится, то это будет означать, что скорость синтеза данного белка регулируется в какой-то мере тем, какими кодонами зашифрована его аминокислотная последовательность (гл 14)
МИНОРНЫЕ тРНК
Иногда несколько химически различающихся форм тРИК обладают одним и тем же антикодоном. Часто единственное различие между двумя формами — это присутствие или отсутствие З'-концевой адениловои кислоты Внутри клетки это различие является временным, так как имеется фермент, присоединяющий концевые остатки адениловои кислоты к тем молекулам, которые их пе содержат. Почему некоторые молекулы тРНК ие имеют 3' концевых остатков, остается кока совершенно загадочным. Возможно, что их отсутствие — это результат случайно!о действия экзо-унклеазьт, в таком случае «присоединяющий» фермент выполняет функцию исправления повреждении В то же время можно предположить, что отсутствие концевых остатков связано каким-то образом с регуляцией общей скорости синтеза белка, поскольку пеполные молекулы не могут акцептировать соответствующие аминокислоты.
Гораздо более загадочны случаи, когда у двух тРНК. содержащих один и тот же аитикодоп, имеются различия во внутренней части их нуктео тидных последовательностей, причем одпа из рааиовидпостси присутствует в огромном количестве по сравнению с другой Например, существуют основная и минорная (т. с. присутствующая в малых количествах) тирезиновые тРНК, обе они несут антикодоп 3'АУГ5 Возможность образования минорного компопеша цугом ферментативной модификации основного компонента после завершения транскрипции иск хючается из-за характера различии в последовательностях. Такие модификации не могут возникнуть в результате каких-либо известных ферментативных превра щений. Роль, которую играют в норме эти минорные разновидности тРНК, остается неизвестной, но, как мы увидим дальше, они нередко участвуют в супрессии генов.
