Наступает новая эпоха бактериофагов

Дети в Римской империи страдали от рахита

Новое искусственное сердце не уступает по качеству донорскому

Из-за контакта с зараженным скотом люди начали болеть корью с VI века до н.э.

Москиты послужат прототипом для безболезненной иглы

Создан искусственный легочный клапан, способный подстраиваться под растущее сердце ребенка

Новый метод позволяет диагностировать туберкулез по выдыхаемому воздуху




Биологам удалось увеличить долю лекарственных веществ в клетках растений

Комары помогут создать новые средства против тромбов

Российский препарат от миелоидного лейкоза признан в США

Новый препарат эффективно решает проблему недостатка кислорода в крови

7 малоизвестных фактов из аптечного прошлого

Иммунологи предсказывают действенность лекарств

Одновременный прием болеутоляющих и снотворного вызывает передозировку




Игра в шахматы продлевают жизнь на несколько лет

Спорт предотвращает старческое слабоумие

Ученые определили молекулярные механизмы старения

Самой пожилой жительнице планеты исполнилось 117 лет

Найден новый белок, регулирующий длину теломер

Ученые узнали, почему с возрастом людям труднее концентрироваться

Дольше остальных живут люди, у которых большое количество родственников и социальных связей


НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    СЛОВАРЬ-СПРАВОЧНИК    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ

предыдущая главасодержаниеследующая глава

Разгадка кодонов

1961 год был на редкость урожайным для молекулярной биологии. В тот год в Москве собрался V Международный конгресс биохимиков. С докладом выступил и американский ученый Ниренберг. Он сказал примерно следующее: "Мы с Маттеи изучали синтез белка в бееклеточных системах. Нам удалось расшифровать на РНК код аминокислоты - фенилаланина".

Этот доклад оказался гвоздем всей программы съезда. Да и не только съезда. Ведь был открыт путь к экспериментальной расшифровке генетического кода аминокислот в РНК.

Ниренберг изучал синтез белка в бееклеточных системах. В такой системе есть все, кроме самой клетки:

1) рибосомы - микроверфь, где собирают белковую молекулу;

2) 20 типов ферментов-активаторов, присоединяющих аминокислоты к транспортной РНК;

3) 20 типов транспортных РНК;

4) источник энергии в виде аденозинтрифосфорной кислоты со своей системой ферментов;

5) матричная (информационная) РНК;

6) и конечно, строительный материал - все 20 аминокислот в необходимом количестве.

В колбе Ниренберга и Маттеи плавали рибосомы, транспортные РНК, растворимые ферменты. Все они были выделены из кишечной палочки. Когда исследователи влили туда аминокислоты, меченные изотопами, и немного информационной РНК - система пришла в действие и начала синтезировать полипептид. Именно тот полипептид, чья РНК-матрица была добавлена. Между прочим, если иРНК была от вируса табачной мозаики, то белок, синтезированный рибосомами бактерии, тоже был... вирусный.

Вы понимаете, что это значит? Полисомы - универсальная фабрика белка. Им все равно, что собирать, вопрос решает "главный" - иРНК. Так на уровне молекул грани жизни стираются, - еще одно доказательство единства живого на Земле.

Когда Ниренберг и Маттеи узнали о безразличии рибосом к выпускаемой продукции, они задумались: а что, если в бесклеточную фабрику белкового синтеза пустить искусственную РНК-матрицу? В наш век такие синтетические матрицы научились создавать при активной помощи фермента с нелегким названием: полинуклеотидфосфорилаза. Его впервые получили в 1955 году от той же кишечной палочки. Так вот, ученые создали до смешного простую РНК-матрицу, в которой один за другим выстроились урациловые основания. Если написать их код, то получится нечто тягучее и монотонное: УУУУУ... И что, вы думаете, стала строить система с такой матрицей? Полипептид, в котором все кирпичики-аминокислоты были одинаковы: фенилаланин!

Это было похоже на чудо! Из двадцати аминокислот триплет УУУ выбрал только одну - фенилаланин. Вывод один: триплет УУУ кодирует на РНК-матрице аминокислоту фенилаланин. Именно это и рассказал на конгрессе Ниренберг в своем десятиминутном докладе.

Открытие Ниренберга и Маттеи стало путеводной звездой в работе экспериментаторов над раскрытием тайны генетического кода. За какие-нибудь два-три года с помощью прямых химических методов были получены триплеты для всех остальных аминокислот. Это сделали Очоа и другие исследователи в Национальном институте здоровья и в Нью-Йоркском университете.

Опыты подтвердили предположения Гамова и Крика о вырожденности кода. Действительно, оказалось, что одна аминокислота может кодироваться несколькими (2-4) разными триплетами. На двадцать аминокислот пришлось 50 кодонов. И не исключено, что природа пользуется для кодирования 20 аминокислот всеми 64 возможными триплетами.

Вырожденность кода была подтверждена и другим путем. Оказалось, что транспортных РНК, призванных различать кодоны на иРНК, не двадцать, а гораздо больше, около 64. Таким образом, антикодонов (тРНК) столько же, сколько и кодонов. Каков же биологический смысл вырожденности кода? Скорее всего, это запас наследственной информации, который страхует клетку от случайных изменений в структуре ДНК. Именно поэтому не всякое искажение последовательности нуклеотидов приведет к появлению в гене "бессмысленного" триплета и, в силу этого, нарушит биосинтез белка, который контролируется этим геном.

Но вырожденность кода имеет и другое значение - регулирование скорости трансляции, скорости построения белка.

Ученые узнали лишь состав триплетов, а не порядок расположения в них нуклеотидов. Как, например, кодируется на иРНК аминокислота тирозин: УАУ, АУУ или УУА - точно неизвестно.

Ниренберг и его коллеги сделали попытку разгадать эту тайну. Их помощниками стали совсем коротенькие РНК-матрицы из двух или трех нуклеотидов. Результаты этих исследований были опубликованы совсем недавно, в 1965 году, и стали новым, прямым доказательством триплетности кодового числа, помогли разгадать еще несколько загадок из жизни больших молекул.

Порядок оснований в кодонах
Порядок оснований в кодонах

(Примечание: знаком ? выделены недостаточно надежные кодоны. Все кодоны считываются справа налево.)

Прежде всего неопровержимо было установлено, что коды из двух нуклеотидов невозможны: в пробирке сборка полипептидов не шла, если РНК-матрица состояла всего из двух нуклеотидов. Только три связанных воедино нуклеотида строили полипептид. Кроме того, удалось точно определить порядок расположения каждого из трех нуклеотидов в кодоне при считывании в одном направлении. Ниренберг показал миру таблицу с кодонами для всех аминокислот, и истинность подавляющего их большинства была доказана в строгом эксперименте.

Глядя на эту удивительную "книгу" Природы, начинаешь понимать, почему в ранних исследованиях некоторые аминокислоты кодировались одинаковыми триплетами: "буквы" - то одинаковые, а "слова" - разные. Природа позаботилась и о том, чтобы тРНК не путали триплеты при считывании: они читают их только в одном направлении - в данном случае справа налево.

В настоящее время эти исследования продолжаются и проверяются другими учеными. Пожелаем им счастливого финиша!

предыдущая главасодержаниеследующая глава







Найдены 6500 генов, отличающие мужчин от женщин

Генетики изучили жителей Новой Гвинеи

Глаза кальмаров и ноги людей появляются благодаря одним и тем же генам

Вредные мутации в геноме усиливают влияние друг друга

Распространение артритов объяснили исходом человека из Африки

Александр Баев – один из пионеров исследований генома человека

Сибирские генетики сделали первые шаги к управлению фотосинтезом



У морских народов баджо впервые найдены генетические адаптации к нырянию

Как нейробиологи-«революционеры» опровергали догму, гласившую, что нервные клетки не восстанавливаются

Мужской и женский мозг становятся разными еще в утробе

Язык человека способен воспринимать запахи

Топ-10 недостатков конструкции человеческого тела

Плотность серого вещества в мозге увеличивается с возрастом

Нобелевскую премию по медицине дали за изучение «биологических часов» тела



Ученые перенесли воспоминания от одной улитки другой

Астробиология - ищем жизнь за пределами видимости

Открыто новое царство эукариотов

Одни очень простые животные паразитируют внутри других

«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Воскресли 40000-летних черви, похороненных во льду

Бактерии в организме человека обмениваются генами быстрее, чем это наблюдается в природе


© GENETIKU.RU, 2013-2022
При использовании материалов активная ссылка обязательна:
http://genetiku.ru/ 'Генетика'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь