Триплетный код

Таблица 23.4. Последовательность оснований в триплетном коде и кодируемые триплетами аминокислоты

Почему число отобранных типов аминокислот равно именно 20 Этот вопрос также связан с механизмом трансляции. На рис. 1.5,аг в порядке дискуссии даны некоторые трансляционные схемы существующего генетического кода. При дублетном варианте (длина кодона равна двум нуклеотидам) с помощью четырех разных нуклеотидов можно закодировать 4 = 16 аминокислот. Однако для длины кодона природа выбрала не два, а три нуклеотида. Для пояснения этого факта напомним, что длина кодона связана с решающим шагом в трансляции — опознанием нуклеотидной последовательности информационной РНК путем спаривания оснований нуклеотида с небольшой доставляющей аминокислоты транспортной РНК. Можно предположить, что при дублетном коде не оказалось оснований с достаточно большими константами ассоциации, и поэтому кодон должен был увеличиться до триплета, чтобы обеспечить специфическое узнавание. С помощью четырех различных нуклеотидов триплетный код может распознавать 4 = 64 аминокислоты. Однако используются только 0 аминокислот. Для объяснения этого факта нужно предположить, что генетический код развивался и что его эволюция остановилась на полпути. [c.17]

На искусственно индуцированных мутантах вируса табачной мозаики (ВТМ) были получены данные, подтвердившие существование триплетного кода [71, 72, 195]. Если обработать азотистой кислотой РНК из ВТМ, то в строении вирусной РНК произойдут следующие изменения [71, 72] во-первых, цитозин дезаминируется в урацил (Ц У), а аденин дезаминируется в гипоксантин, который в коде ведет себя как гуанин (А Г). Обработав такой РНК зараженные растения, можно получить мутанты вируса, у кото- [c.275]

Таким образом, первоначальное количество информации низшего уровня (ДНК) уменьшается на более высоком уровне (белок). В данном случае это обусловлено особенностью триплетного кода живых организмов на планете Земля один и тот же аминокислотный остаток кодируется разными кодонами, причем общее число кодонов 4 = 64 больше числа аминокислот (их всего 20). На следующем уровне возможны замены некоторых аминокислот другими без существенных изменений свойств белка. Тем самым число действительно незаменимых аминокислот уменьшается (/V < 20), а количество информации /3 на этом уровне соответственно падает [c.401]

Гипотеза о триплетном коде дала толчок для ряда блестящих экспериментов. [c.487]

Информация, необходимая для построения определенной аминокислотной последовательности, содержится в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК). Молекула ДНК является полинуклеотидом, образованным основаниями аденином (А), гуанином (G), цитозином (С), тимином (Т), остатками фосфорной кислоты и 2-дезоксирибозой в качестве углеводного компонента. Все ДНК построены как регулярные двойные спирали, структура которых стабилизирована водородными связями между комплементарными парами оснований А — Т и О — С. В ДНК каждые три следующих один за другим нуклеотида (триплетный код) кодируют одну аминокислоту (189 — 192]. Для 20 протеиногенных аминокислот существуют 64 кодовые единицы (кодона), из которых по 6 приходится на аминокислоты Leu, [c.391]

Кодовое отношение. Кодовое отношение (г) можно определить как число нуклеотидов в кодоне. Мы уже упоминали об изящных опытах Крика с акридиновыми мутантами фага Т4, в которых индуцировались три последовательные точковые мутации (делеции или вставки) в определенном гене. Из этих опытов следовало, что кодовое отношение равно или кратно трем. Наиболее просто кодовое отношение можно было бы установить, измерив длину участка ДНК, кодирующего полипептид с известным числом аминокислотных остатков. Однако определить величину г таким способом пока не удается согласно приблизительным оценкам, эта величина безусловно меньше 10 и, вероятно, меньше 5. Так, например, РНК вируса — сателлита вируса некроза табака содержит 1200 нуклеотидов, а число аминокислотных остатков в белковой субъединице его оболочки равно 400 отсюда г = 3. Аналогичные оценки величины г были сделаны для большого числа различных белков. Другие доказательства триплетности кода были получены с помощью бесклеточных систем. Было показано, что 1) тринуклеотиды эффективно связывают специфические аминоацил-s-PHK с рибосомами [c.499]

Как уже было сказано выше, носителем генетической информации является ДНК. Последовательность оснований в ДНК каким-то образом определяет последовательность аминокислотных остатков в белках. К задаче о кодировании двадцати различных аминокислот основаниями четырех типов можно подойти чисто формально, не рассматривая конкретных механизмов белкового синтеза. При таком подходе обычно рассматриваются трехбуквенные (триплетные) коды, поскольку дублетный код позволяет закодировать лишь 4-4=16 аминокислот. [c.375]

А еще некоторое время спустя идеи Гамова о триплетности кода были подтверждены в эксперименте. Сидней Бреннер, к которому позже присоединился и Крик, проводил скрещивания фагов, в которых были вызваны мутации под действием акридиновых красителей. Предположили, что мутация сдвигает фазу считывания информации с ДНК на один нуклеотид. Значит, если код триплетен, то три мутации должны возвращать фазу считывания к норме. Это и наблюдалось. Так была доказана идея Гамова о триплетности кода. [c.139]

Если ввести в бесклеточную систему, в которой идет синтез белка, сополимер поли-УА, в котором на каждый остаток аденина приходится пять остатков урацила, включение фенилаланина и тирозина стимулируется в отношении 4 1. Исходя из триплетного кода, определите триплет, кодирующий тирозин. [c.379]

Были предложены также два типа триплетного кода (число сочетаний из 4 по 3 равно 24, но если считать, что, например, АЦТ и ТЦА идентичны, это число уменьшается до 20). [c.235]

И-РНК доставляет в рибосому непрерывную цепь кодонов, связанных в молекуле этой и-РНК. Транспортная РНК переносит в рибосому аминокислоты, снабженные антикодонами (комплементарными к кодону), позволяющими аминокислотам закрепиться на и-РНК и начать сборку белковой молекулы. Нужно, однако, вскрыть еще одну существенную деталь этой сборки знаки препинания в этой непрерывной цепи оснований. Очевидно, что результат чтения цепи триплетных кодов будет разный, в зависимости от того, с какого места начать чтение этой непрерывной строки. Выяснено, что, по-видимому, начало приходится всегда [c.731]

Да, мы помним по Двойной спирали о ваишх ночных грезах у камина и неколебимой уверенности в бессмертии генов, то есть высокой стабильности ДНК. Вы даже повесили над столом листок с надписью ДНК РНК- белок. Но хотя структурные обоснования триплетности кода Гамова были явно неверными, в целом его идея оказалась правильной. [c.138]

Код универсален одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех организмов. (Несколько триплетных кодов митохондриальной ДНК и некоторых древних бактерий отличаются от универсального кода.) [c.170]

Опыты Ниренберга были продолжены и расширены работами Очоа с сотр. . Используя в аналогичных условиях смешанные синтетические полирибонуклеотиды, они показали, что в зависимости от строения матрицы наблюдается преимущественное включение в синтезируемые белки той или иной аминокислоты. На этом основании, например, для валина, в соответствии с гипотезой о триплетном коде, был предложен состав триплета — U. Gj. В течение 1962—1963 гг. таким способом установлены и подтверждены данными по мутациям (например, работы Френкель-Кон-рата с сотр. по мутациям вируса табачной мозаики) составы кодирующих триплетов для всех двадцати аминокислот. Однако па этом этапе исследования еще ничего нельзя было сказать о том, в какой последовательности будут располагаться азотистые основания нуклеотидов в триплетах, так как синтетические матрицы Очоа представляли собой статистические сополимеры и их точная нуклеотидная последовательность не была известна. [c.487]

Повторяя эту процедуру, удалось в конце концов правильно расшифровать весь кодирующий участок и на основе триплетного кода определить первичную аминокислотную последовательность субъединиц белка ацетилхолинового рецептора. [c.133]

Далее, триплетный код мог бы быть либо перекрывающимся, когда один и тот же нуклеотид участвует в трех (сильно перекрывающихся) й двух (менее перекрывающихся) кодирующих триплетах, либо непе-рекрывающимся, когда в цепи нуклеиновой кислоты независимые кодирующие триплеты примыкают друг к другу или даже разделены некодирующими нуклеотидами. Однако тот факт, что точечная мутация (изменение одного нуклеотида в цепи нуклеиновой кислоты) приводит, как правило, к замене только одной аминокислоты в белке, говорил против идеи перекрывающегося кода. Кроме того, перекрывающийся код неизбежно влек бы за собой ограничения в возможных аминокислотных соседях вдоль полипептидной цепи, чего не [c.11]

Эта идея подтверждается значительной вырож/енностью третьей, позиции кодона (рис. 1.5, б). Наиболее вероятной начальной точкой существующего является, по-видимому, триплетный код, использующий два комплементарных нуклеотида. В этом случае значимы только первые две позиции каждого кодона, так что один триплет кодирует лишь четыре разные аминокислоты. На следующем этапе эволюции добавилась еще одна пара комплементарных нуклеотидов, что дало возможность кодировать 16 аминокислот. Наконец, приданием значимости третьей позиции кодона была введена некоторая вырожденность. Когда организмы стали настолько совершенными, т. е. настолько конкурентоспособными, что любое изменение типа хотя бы одной аминокислоты оказывалось опасным,, а иногда и летальным, генетический код остановился в своем развитии. Таким образом, было зафиксировано число аминокислотных остатков, равное 20. [c.17]

В 1961 г. Ниренбергу и Матте удалось показать, что введение синтетического полирибонуклеотида — полиуридиловой кислоты — в бескле-точную систему, способную син1езировать белок, вызывает образование одного определенного гомополипептида — полифенилаланина. По-видимому, полиуридиловая кислота, являясь в этих условиях матрицей белкового синтеза, несет в себе информацию для включения в пептидную цепь аминокислот только одного типа, в данном случае — фенилаланина. Если представления о триплетном коде достоверны, то для передачи такой информации нужен триплет из трех уридиловых остатков (UUU). [c.487]

Мутация со сдвигом рамки (Frameshift mutation) Мутация, связанная с появлением лишнего или с потерей одного или нескольких (в числе, не кратном трем) нуклеотидов. Приводит к нарущению триплетного кода и синтезу совершенно другого белка (если только синтез вообще не блокируется). [c.554]

Во всяком случав, открытие триплетных кодов явилось весьма интенсивным стимулом для исследований в этой области и здесь буквально с каждым днем вскрываются все новые и новые факты, способствующие выяснению этой слончной и важной проблемы. [c.91]

Установление триплетности кода полностью решает проблему структуры гена. Ген — это та часть цепи ДНК, которая ответственна за синтез одной белковой цепи. Один ген — одна белковая цепь. Так, если белковая цепь содержит 150 аминокислотных остатков, то соответствующий ген состоит из 450 нуклеотидов и молекулярный вес этого гена имеет порядок 150 ООО. [c.285]

Рассмотрен как компактный код с перекрытием, так и рыхльп триплетный код без перекрытий [ ]. При этом предполагалась корреляция между белком и отдельной цепью ДИК, а пе двойной спиралью. Триплетные коды также не привели к успеху. [c.235]

Генетический код. Информация о последовательности аминокислот в полипептидной цепи записана на мРНК в виде трехбуквенного нуклеотидного кода. Основные свойства кода триплетность — каждая аминокислота кодируется тройкой нуклеотидов, называемой кодоном вырожденность — одну и ту же аминокислоту может кодировать несколько кодонов, причем важнейшую роль играют два первых нуклеотида триплета однозначность — каждому триплету соответствует только одна аминокислота неперекрываемость — кодоны считываются один за другим не перекрываясь универсальность — соответствие аминокислот триплетному коду у всех живых организмов (в последние годы показано, что в митохондриях различных клеток четыре кодона считываются иначе, чем постулировано принципом универсальности). Среди 64 триплетов мРНК вьщеляют три типа [c.314]

Признав существование такого нуклеотидного триплетного кода, можно подсчитать примерное число различных белков, которые кодируются ДНК Е. соН. Как указывалось в гл. П, в ядерной ДНК Е. ali содержится примерно 3-10 пар нуклеотидов. Существует предположение что число аминокислот в имеющем средний размер белке Е. oli составляет 330. Это значит, что при триплетпом коде в кодировании белка среднего размера должно участвовать 3-330 = 1000 нуклеотидов в одной [c.187]

После того, как была установлена триплетность кода, оставалось вьюснить, какие триплеты кодируют каждую данную аминокислоту, иными словами — расшифровать код. Для того чтобы разобраться в использованных при этом экспериментальных процедурах, необходимо представлять себе в общих чертах механизм, с помощью которого триплетный код транслируется в белковую молекулу. [c.168]

Как уже было показано, генетический код — это триплетный код три основания в молекуле ДНК кодируют одну аминокислоту в молекуле любого белка. ДНК-код сначала транскрибируется в матричную РНК, комплементарную этой ДНК. Комплементарные триплеты мРНК называют кодонами. Каждый кодон равен в длину трем основаниям и кодирует одну аминокислоту. ДНК-код для каждой аминокислоты можно [c.169]

Дуплетный код, однако, предполагает некоторую взаимозаменяемость аминокислот, так как кодонов на все двадцать аминокислот не хватает. Наиболее принятым является представление о триплетном коде белкового синтеза, впервые развитое в работах Крика Оно включает следующие положения [c.486]

Когда такой полинуклеотид был использован в качестве матрицы в бесклеточной системе синтеза белка, наблюдалось образование чередующегося полипептида-валин-цистеин-валин-цистеин-, очевидно определяемого последовательностью кодонов-УГУ-ГУГ-УГУ-ГУГ-. Этот результат позволил заключить, что лейциновый кодон с формулой УгГ в действительности не УГУ и что кодоны триптофана и глицина с формулами УГа— не ГУГ. Стало также ясно, что либо валиновый кодон с формулой УаГ — это УГУ и тогда ГУГ является вторым кодоном для цистеина, либо цисте-иновый кодон с формулой УаГ — это УГУ и тогда ГУГ является вторым кодоном для валина. Помимо этого, образование чередующегося полипептида на чередующейся полинуклеотидной матрице окончательно доказало, что кодон содержит нечетное число нуклеотидов, т. е. состоит из трех, а не из шести нуклеотидов слабые сомнения в этом еще оставались после работ Крика и Бреннера, доказывающих триплетность кода. [c.439]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология