Рибосома открытие

Главную долю (до 90%) РЖ составляет так называемая рибосомальная РНК, которая находится в рибосомах, разбросанных по всей протоплазме клетки. Она участвует в синтезе белка, прочно связана с ним и отделяется от белка с большим трудом. Именно здесь в рибосомах происходит ситез белка. Он идет с очень большой скоростью и за минуту одна клетка синтезирует несколько тысяч новых молекул белка. Человеческий ум глубоко проник в тайны биосинтеза белка в клетке, получил сведения об основах механизма, синтеза белка, о тех неблагоприятных последствиях жизни клетки, к которым приводит нарущение природных правил синтеза белка. Однако до полного познания структурно-энергетического механизма этого важнейшего природного процесса еще далеко. Основные открытия впереди. [c.734]

Информационные РНК (и-РНК) или РНК-посредники, открытые в самое последнее время. Это высокомолекулярные, весьма гетерогенные вещества (молекулярная масса до 2 млн.), претерпевающие быстрое разрушение и ресинтез. Нуклеотидный состав этих РНК соответствует нуклеотидному составу ДНК тех же самых клеток. Эти РНК являются посредниками между ДНК, несущими наследственные признаки, и РНК рибосом при помощи информации , идущей с этими посредниками, в рибосомах идет биосинтез специфических белков, определяющих видовую и индивидуальную специфичность организмов. [c.523]

В эти годы созданы новые физ.-хим. методы аиализа. Были заложены основы хроматографич. методов (М. С. Цвет, 1906). В 20-х гг. Т. Сведберг предложил использовать для седиментации белков ультрацентрифугу, вскоре этим методом был выделен ряд вирусов. В 30-х гг. А. Тизе-лиусом заложены основы электрофореза, в 1944 А. Мартином и др. создана распределит, хроматография, для определения структуры прир. соед. впервые стал использоваться рентгеноструктурный анализ (Д. Кроуфут-Ходжкин, 40-е гг.). Благодаря использованию физ.-хим. методов в 50-х гг. достигнуты крупные успехи в изучении двух важнейших классов биополимеров-белков и нуклеиновых к-т Э. Чар-гафф провел детальный хим. анализ нуклеиновых к-т, открыта двойная спираль ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик, 1953), определена структура инсулина (Ф. Сенгер, 1953), одновременно осуществлен синтез пептидных гормонов -окситоцина и вазопрессина (Дю Виньо, 1953), открыт один из элементов пространственной структуры белков- спираль (Л. Полинг, 1951). В эти годы Р. Замечником открыты рибосомы, что послужило стимулом для изучения механизма синтеза белка. [c.292]

Приблизительно в то же самое время были открыты белок-синтезирующие рибонуклеопротеидные частицы клетки, названные позднее рибосомами (см. гл. А. IV), и установлено, что их РНК со-, ставляет подавляющую часть тотальной клеточной РНК. Поэтому казалось естественным, что гены транскрибируются в рибосомные РНК, и именно рибосомные РНК являются матрицами для синтеза белков (гипотеза один ген — одна рибосома — один белок ). Чтобы проверить эту гипотезу, А. Н. Белозерским и А. С. Спириным в 1956— 1957 гг. был проведен сравнительный анализ нуклеотидного состава ДНК и РНК у широкого круга микроорганизмов. Состав ДНК очень различается у разных групп микроорганизмов и, в соответствии с идеей ДНК —> РНК —> белок , ожидалось, что состав тотальной РНК будет варьировать так же, отражая состав ДНК. Однако результат был полностью неожиданным несмотря на громадные различия в составе ДНК от вида к виду, состав тотальной РНК был похож у всех изученных бактерий и не повторял состава ДНК. Это наводило на мысль, что основная масса клеточной РНК, т. е. рибосомная РНК, не является прямым посредником между ДНК и синтезом белков. [c.10]

Для того чтобы свободная нетранслирующая рибосомная частица (30S субчастица) соединилась с мРНК в районе инициирующего кодона, должен быть выполнен целый ряд структурных требований. Прежде всего, этот район должен быть достаточно открытым для взаимодействия во всяком случае, инициирующий кодон и прилегающие к нему участки не должны быть спрятаны в стабильной вторичной или третичной структуре ма тричного полинуклеотида. Возможно, существует какая-то специальная конформация рибосомосвязывающего района матрицы, предпочтительная для узнавания соответствующего участка рибосомой (30S субчастицей). [c.225]

Транслокация выводит аминоацильный остаток, предшествующий С-концевому, из пептидилтрансферазного центра рибосомы, а дальнейшее добавление очередных остатков к С-концу все более отодвигает его и примыкающие к нему остатки от пептидилтрансферазы. Однако участок пептида длиной приблизительно 30—40 остатков, начиная от пептидилтрансферазного центра (т. е. от растущего С-конца), оказывается все еще закрытым рибосомой и не экспонированным в виде свободной цепи в окружающий раствор. В какой конформации пребывает этот примыкающий к С-концу участок растущего пептида и какое влияние оказывает на него рибосомное окружение— вопрос открытый. Кажется маловероятным, что пептид в рибосоме переходит в состояние вытянутой цепи или беспорядочного клубка. При каждом акте транспептидации и последующей транслокации пептид должен проталкиваться сквозь рибосому на один остаток, и необходимая для этого жесткость и векторность могли бы обеспечиваться его а -спиральной конформацией (т. е. сохранением исходной конформации, задаваемой пептидилтрансферазным центром). Имеется еще одно веское соображение спиральная конформация любого полипептида оказывается предпочтительной в канале или другом 272 [c.272]

В различных нуклеопротеинах количество нуклеиновой кислоты колеблется от 40 до 65% (например, в рибосомах про- и эукариот). В вирусных нуклеопротеинах количество нуклеиновых кислот не превышает 2—5% от общей массы. Так, у вируса табачной мозаики (ВТМ) на долю РНК, правда, с огромной молекулярной массой —около 2000000, приходится всего около 2%. Остальная часть этой гигантской вирусной частицы приходится на долю однотипных белковых субъединиц (рис. 2.3). Ионная связь между РНК и белковыми молекулами ВТМ весьма непрочная и легко разрывается даже в мягких условиях, что позволяет отделить РНК от белка. Интересно, что после удаления разрывающего ионную связь агента при смешивании этих продуктов происходят полная регенерация исходного ВТМ, восстановление всех его физических параметров и биологических свойств, включая способность поражать зеленый лист. Это явление самосборки, впервые открытое у ВТМ, в дальнейшем было обнаружено также у бактериофагов, представленных нуклеопротеинами. Акад. A. . Спирин и одновременно М. Номура разделили 70S рибосомы (рибонуклеопротеины) на их состав- [c.87]

На рибосомах Е. oli было открыто и изучено разворачивание субчастиц при удалении ионов Mg + и увеличении концентрации одновалентных ионов [93—95]. Разворачивание происходит ступенчато, в несколько стадий, каждая из которых реализуется в узком интервале изменений ионного окружения. Эти скачкообразные переходы свидетельствуют о кооперативности соответствующих процессов. В конечном счете образуется ры.ч-лый неупорядоченный рибонуклеопротеид. [c.579]

Нуклеиновые кислоты представляют собой водорастворимые биополимеры. Они содержатся в ядрах клеток, а также в клеточной плазме и в рибосомах. Они были открыты в 1868 г. Миплером. Эти соедииеиия подразделяются на рибонуклеиновые кислоты (РНК) и 2 дез01ссириб0 нуклеиновые кислоты (ДНК). Нуклеиновые кислоты построены из остатков нуклеотидов, поэтому их можно называть также полинуклеотидами. [c.660]

После образования нескольких пар оснований происходит отделение ст-субъединицы от транскрипционного комплекса, а кор-фермент продолжает процесс наращивания цепи РНК на матрице, которой является одна цепь ДНК. Открытый комплекс включает в себя всего 15—20 пар нуклеотидов, так как по мере движения фермента в направлении 5 3 водородные связи между нуклеотидами матрицы вновь восстанавливаются. У прокариот частично синтезированная мРНК уже взаимодействует с рибосомами и вовлекается в процесс синтеза белка. В клетках эукариот синтез РНК и белка разобщен, кроме того, новосинтезированные транскрипты подвергаются посттранскрипцион-ным модификациям. [c.459]

Главную массу (80—85%) всей суммарной РНК клеток составляет рибосомальная РНК, входящая в состав рибосом. Эта РНК характеризуется большим молекулярным весом (0,5—1,5 млн.), ее нуклеозидный состав у разных организмов очень близок. Другой тип клеточной РНК — РНК клеточного сока или так называемая растворимая , транспортная РНК — составляет обычно 10—15% от всей РНК клетки. Она характеризуется молекулярным весом 20 ООО—30 ООО и не связана в какие-либо фиксированные нуклеопротеидные комплексы. Около 1—10% всей клеточной РНК составляет недавно открытая информационная или матричная РНК, молекулы которой по соотношению своих нуклеотидов и нуклеотидной последовательности представляют собой полирибонуклеотидные копии различных участков одной из двух цепей молекулы клеточной ДНК. По молекулярному весу молекулы информационной РНК, по-видимому, очень различны, но значительную часть составляют большие частицы с молекулярным весом 2 млн. и более. В клетке эта РНК может присутствовать во временной связи с ядерными компонентами, с рибосомами, а также в свободном виде. [c.603]

Крупные успехи в понимании биохимических аспектов синтеза белка были достигнуты главным образом благодаря тому, что исследователи научились воспроизводить большинство наиболее важных этапов этого процесса в бесклеточных системах использование различных методов, основанных на применении бесклеточных систем, является одной из наиболее характерных черт современной биохимии. Первая бесклеточная система, предложенная в 1952 г. Сикевицем (работавшим тогда в лаборатории Замечника в Гарвардском университете), содержала микросомную фракцию печени крыс. В последующие три года в лаборатории Замечника и одновременно в нескольких других лабораториях были сделаны важные открытия. Было показано, во-первых, что в микросомной фракции за синтез белка ответственны рибосомы во-вторых, что аминокислоты, принимающие участие в биосинтезе белка, активируются АТФ в реакции, катализируемой специфическими активирующими ферментами аминоацилсинтетазами или ацилазами), которая приводит к образованию неорганического пирофосфата, [c.519]

При помощи ультрацентрифуги были также открыты бактериальные рибосомы (еще за несколько лет до того, как эти частицы получили свое название) и было высказано предположение об их роли в метаболизме. В 1951 г. Шахман, Парди и Станиер [2] обнаружили, что в бесклеточных экстрактах различных бактерий содержатся рибонуклеопротеидные компоненты с коэффициентом седиментации около 40 и 19S (без поправки) это были 50S- и 305-рибосомы, получившие свое настоящее наименование на первом симпозиуме Биофизического общества в Бостоне в 1958 г. В ходе того же исследования были впервые обнаружены хроматофоры фотосинтезирующих бактерий. [c.8]

Как было впервые открыто Нирепбергом, можно вместо информационной РНК (ИРНК) ввести в открытую систему синтетические полинуклеотиды известного строения и заставить тем самым рибосомы Е. соИ синтезировать простые полипептиды. Так был расшифрован сразу же один из триплетов генетического кода— УУУ, который кодирует фенилаланин. Полипептид полифенилаланин отличается исключительно низкой растворимостью. Он синтезировался в рибосомном препарате в измеримых количествах при введении в него полинуклеотида поли-У и был выделен препаративно. Эта работа дала прямой экспериментальный метод изучения кода. [c.424]

Открытие Уотсона и Крика касается только двухтяжевых ну-клеиновых кислот. Вместе с тем в некоторых фагах были найдены однотяжевые ДНК, что следует хотя бы из того факта, что в этих макромолекулах содержание аденина не равно содержанию тими-на, а содержание гуанина — содержанию цитозина [1]. Существование РНК в однотяжевой форме общеизвестно [2]. Особый интерес представляет проблема конформаций тРНК— однотяжевых полинуклеотидов, состоящих из 75—85 мономерных единиц и играющих важнейшую роль в механизме синтеза белка на рибосоме [3]. Следовательно, вопрос о конформациях однотяжевых полинуклеотидов важен не только для понимания строения и функции обычных нуклеиновых кислот, но имеет и самостоятельное значение. [c.400]

Одним из самых важных открытий, сделанных с помощью электронного микроскопа, было обнаружение сложной системы мембран, пронизывающей цитоплазму всех эукариотических клеток. Эта сеть мембран, получившая название эндоплазматический ретикулум (ЭР от лат. reti ulum — сеть), очень хорошо развита в клетке, но лежит за пределами разрешающей способности светового микроскопа. Нередко мембраны усеяны мелкими частицами, которые были названы рибосомами. [c.194]

Вопрос о том, насколько универсален такой механизм инициации полипептидной цепи, остается открытым. В настоящее время кажется вероятным, что этот механизм действует при синтезе белка на 708-рибосо-мах прокариотов и самовоспроизводящихся клеточных органелл эукариотов, таких, как митохондрии. Сомнительно, однако, что этот механизм действует при синтезе белка на рибосомах цитоплазмы высших эукариотов, так как до сих пор не получено никаких убедительных данных о ролифор-милметионил-тРНК в инициации полипептидных цепей в этих системах. [c.450]

По-видимому, наиболее важным открытием из сделанных когда-либо в биологии было установление того факта, что рассмотренный выше или какой-либо другой процесс копирования уже существуюш их белковых цепей вообще не протекает в организме и что информация о последовательности аминокислот в молекулах ферментов хранится в хромосомах и используется (но терминологии, применяющейся в вычислительной технике) для программирования в белоксиитезирующих системах (рибосомах), обеспечивая правильное воспроизведение последовательности аминокислот. Эта программа хранится не в виде аминокислотной последовательности полипептидных цепей и не в какой-либо иной форме, имеющей прямое структурное или химическое сходство с рассматриваемой аминокислотой, а в виде кода, записанного на лентах нуклеиновой кислоты, при этом каждой аминокислоте соответствует определенное, состоящее из трех букв, кодовое слово (кодон), которое по своей химической структуре не имеет ничего общего с данной аминокислотой. Таким образом, последовательность аминокислот в полипептидной цепи фермента закодирована в виде последовательности нуклеотидов в полинуклеотидной цепи нуклеиновой кислоты. Буквы кодона не следует понимать как некие символы, записанные на бумаге, они представлены пуриновыми или пиримидиновыми основаниями. Записывая нуклеотидные последовательности, принято обозначать нуклеотиды первыми буквами их химического названия например, кодон для метионина представляет собой последовательность из трех нуклеотидов— аденина, урацила и гуанина — и записывается AUG. Информация о последовательности аминокислот в белках хранится в хромосомах, точнее, в молекуле дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Последняя отличается от рибонуклеиновой кислоты (РНК) тем, что содержит восстановленный сахар (дезоксирибозу) и метилированные урациловые группы (иногда бывают метилированы и другие основания). [c.6]

Гидролиз GTP, сопряженный с действием BF-G, не катализируется самим фактором, а является функцией рибосомы. Это свойство присуще 508-субчастице (гл. 8). Как мы уже отмечали, вопрос о том, расщепляется ли GTP, входящий в тройной комплекс тРНК EF-Tu - GTP, под действием EF-Tu или рибосомного белка, остается открытым. [c.84]

В последнее время были открыты некоторые другие семейства каталитических РНК. Например, большинство тРНК изначально синтезировались как предшественники РНК, затем было показано, что одна молекула РНК играет основную каталитическую роль в РНК-белковом комплексе, распознавая эти предшественники и разрезая их в специфических точках. Катализирующая последовательность РНК играет также важную роль в жизненном пикле многих растительных вирусов, подобная последовательность обнаружена в РНК лягушки, хотя ее роль в данном случае не доказана. Более примечательно то, что обнаружение катализа на основе РНК дает теперь основания подозревать, что рибосомы обладают более широкими функциями, чем предполагалось. Весьма вероятно, что рибосомные белки играют второстепенную роль по сравнению с рибосомными РНК, которые составляют более половины массы рибосомы. [c.136]

Митохондрии обладают собственным унаследованным ими функциональным аппаратом для синтеза белка ДНК, РНК и рибосомами. Поэтому их можно рассматривать как полу-автономные генетические системы [698—700, 742, 927, 1154]. ДНК в митохондриях (и в хлоропластах) является носителем иеменделевской наследственности. Эту наследственность изучали еще задолго до открытия митохондриальной ДНК [1601]. [c.184]

Поскольку РНК — продукт транскрипции — синтезируется на матрице ДНК, следует ожидать высокой степени корреляции нуклеотидного состава этих двух типов полимеров. Однако исследования, предпринятые в конце 50-х годов А. Н. Белозерским и А. С. Спириным, показали лишь небольшую корреляцию нуклеотидного состава РНК и ДНК из различных источников. Это указывало на то, что только небольшая фракция клеточной РНК в каждый данный момент отражает состав ее ДНК. Э. Волкин и Ф. Астрахан, изучая синтез РНК в бактериях Е. oli, зараженных фагом Т2, выявили в клетках новую фракцию РНК, состав которой подобен составу ДНК фага. Эта РНК была очень нестабильной. Так была открыта иРНК, переносящая информацию от ДНК к рибосомам, на которых синтезируется белок. Поскольку [c.383]

В конце пятидесятых годов два ученых, М. Ниренберг и Г. Мат-теи, искусственно получили (синтезировали) РНК, состоящую из многократно повторяющегося урацила (поли-У). Это соединение (полиуридиловая кислота) было использовано в качестве мРНК. В каждую из 20 пробирок (по числу известных аминокислот) был внесен бесклеточный экстракт Е. соИ, содержащий все необходимые компоненты для синтеза белка (рибосомы, тРНК, АТФ, другие ферменты), и одна из аминокислот. Затем в каждую пробирку добавляли поли-У. Анализ содержимого пробирок показал, что полипептид образовался только в той пробирке, которая содержала аминокислоту фенилаланин. Таким образом, было доказано, что триплет, или кодон УУУ, входящий в мРНК, определяет включение в полипептид аминокислоты фенилаланин. Аналогичные опыты показали, что триплет ЦЦЦ кодирует аминокислоту про-лин, а типлет ААА — лизин. Это открытие явилось первым шагом [c.68]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология