ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биосинтез белка и его регуляция на генетическом уровне из "Сельскохозяйственная биотехнология Изд2" Белки занимают первое место среди органических соединений, встречающихся в клетке, — на их долю приходится не менее 50 % сухого веса клетки. Они играют первостепенную роль в структуре и функции клетки, так как именно они являются теми молекулярными инструментами , с помощью которых реализуется генетическая информация. [c.381] В процессе биосинтеза белка случаются ошибки, следствием которых является изменение нормальной последовательности аминокислотных остатков. Образующийся аномальный белок, лишенный биологической активности, является результатом генетической мутации. Она происходит, если в ДНК, кодирующей данную полипептидную цепь, химически изменяется или выпадает одно мононуклеотидное звено или же если в эту ДНК включается один лишний мононуклеотид. При этом нормальная, непрерывная последовательность кодирующих триплетов в гене изменяется и соответствующим образом изменяется аминокислотная последовательность полипептидной цепи, кодируемой этим геном. В большинстве случаев процесс ограничивается заменой одной-единственной аминокислоты на другую. Исследование таких мутантных белков (т. е. белков с каким-либо изменением, являющимся результатом мутации) представляется очень важным, так как оно дает возможность обнаруживать те аминокислотные остатки полипептидной цепи, которые играют существенную роль в определении структуры и функции белка. [c.382] Функция рибосом при белковом синтезе. Рибосомы (полисомы) — основное место в клетке, где происходит биосинтез белка (рис. [c.382] Рибосома имеет два основных активных участка с различными свойствами акцепторный участок, или вход, и донорный участок, или выход, а также участки инициации и терминации. Итак, в рибосомном белковом синтезе участвуют многочисленные белки цитоплазмы (некоторые окончательно не изучены) и рибосом, а именно инициирующие факторы (этап 1), факторы связывания (этап 3), факторы транслокации, переноса и терминации. [c.383] Контроль за белковым составом эндосперма зерновых культур проводится различными методами. Например, с помощью двумерного электрофореза белков эндосперма одного из сортов мягкой пщеницы было обнаружено 60 основных компонентов и вдвое больше минорных. Состав белков у пшеницы осложняется тем, что она содержит три различных генома, причем запасные белки каждого генома различаются. Спектры белков одного из сортов диплоидного ячменя проще, хотя на фореграмме обнаруживается по меньшей мере 40 компонентов. Исследователи наблюдали, что сходной степенью сложности обладают спектры белков эндоспер ма кукурузы. [c.384] Этот метод электрофореза в полиакриламидном геле в присутствии додецилсульфата (808-РАСЕ) фракционирует белки в основном по молекулярной массе. На основании результатов такого разделения ученые пришли к вьшоду, что глобулиновые запасные белки злаков характеризуются меньшей сортовой изменчивостью, чем проламины. Метод 808-РА0Е обнаруживает незначительные различия среди девяти сортов овса и лишь немногим более — методом изоэлектрического фокусирования (1ЕР). Более выраженной оказалась изменчивость при анализе проламинов (авенинов) из тех же сортов вышеупомянутыми методами. Крайне низкой оказалась также электрофоретическая изменчивость глобулинов риса. [c.384] Различия между сортами злаков по белкам эндосперма возникли несколько тысячелетий назад в результате мутаций структурных генов, а также мутаций генов, регулирующих синтез этих белков. Дальнейшие изменения регуляторных генов можно вызвать с помощью облучения или химических соединений. Мутации в единичных структурных генах мало изменяют состав запасных белков семян, поскольку почти всегда эти гены образуют большие семейства, однако в случае хромосомных мутаций этот эффект оказывается заметным. [c.385] Вернуться к основной статье