Аргинин кодоны

Таким образом, два вида бактерий, ДНК которых содержит одну и ту же информацию о последовательности аминокислот в белках, могут отличаться по содержанию [Г] + в ДНК на 33% только за счет исключительного использования того или иного из кодонов-синонимов. Разницу в содержании [Г] + [Ц] у бактерий более 33% следует относить на счет различной первичной структуры кодируемых белков. Как видно из табл. 27, более частое использование пролина, аргинина, аланина и глицина для построения белков соответствует более высокому содержанию [Г] + [Ц], тогда как в белках бактерий с более низким содержанием [Г]- -[Ц] следует ожидать более частой встречаемости фенилаланина, метионина, аспарагина, тирозина, изолейцина и лизина. Исследование суммарного аминокислотного состава белков разных видов бактерий подтвердило, что различное содержание [Г] + [Ц] в их ДНК может быть частично объяснено подобными различиями в первичной структуре белков. [c.441]

Так, две аминокислоты — метионин и триптофан— кодируются всего одним кодоном каждая (AUG и UGG, соответственно). С другой стороны, три аминокислоты — лейцин, серин и аргинин — имеют шесть кодонов каждая. Остальные аминокислоты, за исключением изо-лейцина, кодируются либо двумя, либо четырьмя кодонами только изолейцину соответствуют три кодона. [c.16]

Код содержит много синонимов, т. е. почти каждая аминокислота представлена более чем одним кодоном. Три аминокислоты — аргинин, серин и лейцин — имеют по шесть кодонов пять — валин, пролин, треонин, аланин и глицин — по четыре кодона одна — изолейцин — имеет три кодона девять — фенилаланин, тирозин, гистидин, глутамин, аспарагин, лизин, аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота и цистеин — имеют по два кодона. Только две аминокислоты, метионин и триптофан, представлены единичными кодонами. [c.441]

Дублетное правило правомочно для всех аминокислот, кроме трех лейцина, серина и аргинина. Кодон для лейцина может начинаться с У У или ЦУ, для серина — с УЦ или АГ, для аргинина — с ЦГ или АГ. Во всех других случаях аминокислота определяется двумя первыми основаниями кодона. [c.92]

Г.К. называют вырожденным, поскольку 61 кодон кодирует всего 20 аминокислот. Поэтому почти каждой аминокислоте соответствует более чем один кодон. Вырожден-ность Г. к. неравномерна для аргинина, серина и лейцина она шестикратна (т.е. для каждой из этих аминокислот имеется по шесть кодонов), тогда как для мн. др. аминокислот (тирозина, гистидина, фенилаланина и др.) лишь двукратна. Две аминокислоты (метионин н триптофан) представлены единств, кодонами. Кодоны-синонимы почти всегда отличаются друг от друга по последнему из трех нуклеотидов, тогда как первые два совпадают. Т. обр., код аминокислоты определяется в осн. первыми двумя буквами . Вырожденность Г. к. имеет важное значение для повышения устойчивости генетич. информации. [c.519]

Уже из соотношения 64 кодона на 20 аминокислот следует, что код должен быть вырожденным, т. е. одной аминокислоте должно соответствовать несколько кодонов. Как видно из табл. 5.2, распределение аминокислот по кодонам весьма неравномерно. Трем аминокислотам — лейцину, серину и аргинину — соответствует по шесть кодонов, пяти аминокислотам — глицину, аланину, валину, пролину и треонину — по четыре, изолейцину — три кодона, лизину, аспартату, аспарагину, глутамату, глутамину, фенилаланину, тирозину, гистидину и цистеину — по два, а метионину и триптофану — по одному кодону. Три кодона — ПАА, НАС и иСА [c.172]

Генетический код изображен на рис. 4.5. Отчетливо видно, что код-вырожденный 20 аминокислот представлены 61 кодоном. Почти каждой аминокислоте соответствует несколько кодонов-синонимов. Число кодонов для одной аминокислоты достаточно хорошо отражает частоту встречаемости данной аминокислоты в белках. Как видно на рис. 4.6, такая корреляция наблюдается для всех аминокислот, за исключением аргинина. [c.60]

Рис. 4.6. Число кодонов для каждой аминокислоты коррелирует с частотой встречаемости данной аминокислоты в белках. Исключение составляет аргинин, поскольку в эукариотической ДНК дуплет G встречается редко. Поэтому четыре кодона, соответствующие аргинину, которые начинаются с этого дуплета, встречаются реже, чем следовало бы ожидать, исходя только из состава их оснований.

Первые исключения из универсальности генетического кода были недавно обнаружены в митохондриях некоторых видов. Во всех случаях было замечено одно общее изменение кодон UGA читался так же, как UGG, и поэтому из кодона-терминатора превратился в кодон для триптофана. Другие изменения были специфическими для каждого вида. У дрожжей кодон UA и, возможно, все семейство UN кодирует треонин вместо лейцина. У млекопитающих AUA имеет то же значение, что AUG, и означает метионин вместо изолейцина. Кодоны AGA и AGG вызывают терминацию цепи, а не кодируют аргинин. Некоторые из этих изменений приводят к упрощению кода-в том смысле, что два кодона, которые имели разное значение, замещаются парой кодонов с одинаковым значением. [c.62]

Голодание по другим аминокислотам не приводит к такому результату, так как положения, в которых рибосома останавливается, не препятствуют спариванию областей 1 и 2, что в свою очередь способствует образованию структуры шпильки спарившимися областями 3 и 4. Случай с голоданием по глицину показан на рисунке. Единственное исключение представляет аргинин, кодирующая последовательность которого следует непосредственно за кодонами триптофана. Остановка рибосомы в этом положении также ослабляет терминацию, хотя и менее эффективно, чем в случае ее остановки в кодонах триптофана. [c.193]

Точка соединения У—I сегментов каппа-цепей попадает на последовательность, кодирующую аминокислотные остатки 95 и 96. Если точка стыковки сегментов не фиксирована, а может сдвигаться на несколько пар нуклеотидов, то в районе каждой потенциальной У—J-pe-комбинации могут образовываться разные аминокислоты. Эта ситуация показана на рис. 39.8. Использование пяти возможных рекомбинационных рамок приводит к появлению трех различных аминокислот в позиции 96, одна из которых (аргинин) исходно не кодировалась геномом. Поскольку другие У и имеют в этих позициях разные кодоны, точка соединения сегментов может быть мощным источником разнообразия. Интересно, что аминокислота 96 участвует в формировании той области молекулы антитела, которая связывает антиген, а также в образовании контактов между легкой и тяжелой цепями. То же самое относится и к местам стыковок с 1-сег-ментами у легких лямбда и тяжелых цепей. [c.508]

Вырожденность генетического кода касается в основном третьего нуклеотида кодона и предполагает, что образование комплементарной пары между ним и соответствующим нуклеотидом антикодона не должно быть абсолютно строгим. Как уже упоминалось, это явление принято называть неполным соответствием или качанием, поскольку в области взаимодействия последнего нуклеотида кодона с антикодоном допускается нестрогое связывание — качание . Например, 2 кодона аргинина АСА [c.97]

Из таблицы видно, что каждая аминокислота (кроме триптофана и метионина) имеет более чем один кодон. Например, аспарагиновая кислота, гистидин заключаются в полипептидную. цепь двумя кодонами, а серии, аргинин —шестью. Это дает возможность более надежно хранить и передавать генетическую информацию. [c.365]

Таблица генетического кода в ее окончательной форме позволяет проводить теоретический анализ данных об аминокислотных замещениях в мутантных белках. Эти данные могут быть использованы для проверки важнейшего постулата о том, что мутации, приводящие к замене одной аминокислоты, возникают, как правило, в результате замещений одиночных оснований в генетических полинуклеотидах. Например, с этой точки зрения можно рассмотреть результаты Яновского, полученные при доказательстве коллинеарности гена А триптофан-синтазы Е. oli и А-белка этого фермента. Если сравнить данные, представленные на фиг. 181 и в табл. 27, становится очевидным, что каждую обнаруженную замену аминокислоты можно объяснить простым замещением одного азотистого основания на другое. Например, у мутанта trpA23, нормальный глицин (кодон ГГ точка означает, что глицин может кодироваться триплетом с любым из четырех нуклеотидов в третьем положении), стоящий на 210-м месте в белке дикого типа, замещен аргинином (кодон АГг). Очевидно, что эта мутация была вызвана замещением нормального гуанина в первом положении кодона на аденин. [c.442]

Следует обратить особое имание на то, что триплеты, кодирующие одну и ту же аминомслоту, в большинстве случаев различаются только по третьему нуклеотидному остатку. Лишь в тех случаях, когда аминокислота имеет более четырех кодонов, различия в кодонах затрагивают также первое и второе положения в триплете. Если вся группа четырех кодонов, различающихся только по третьему нуклеотиду, кодирует одну и ту же аминокислоту, то можно говорить о семье кодонов. Как видно из рис. 3, имеется восемь таких семей кодонов —для лейцина, валина, серина, пролина, треонина, аланина, аргинина и глицина. [c.16]

Код, данный на рис. 3, является универсальным для белоксинтези-рующих систем бактерий и цитоплазмы всех эукариот, включая животных, грибы и высшие растения. Однако в живой природе имеются также и исключения. По крайней мере белоксинтезирующие системы митохондрий животных (млекопитающих) и грибов обнаруживают ряд отклонений от этого универсального кода. Так, в митохондриях изученных эукариотических организмов триптофан кодируется как UGG, так и UGA соответственно, UGA не является терминирующим кодоном. В митохондриях млекопитающих (человека) кодоны AGA и AGG — терминирующие и не кодируют аргинин. В митохондриях дрожжей вся кодоновая семья UU, U , UA и UG кодирует треонин, а не лейцин (хотя в митохондриях другого гриба, Neurospora, они кодируют лейцин, в соответствии с универсальным кодом). [c.16]

Следует сделать оговорку в отношении митохондриального генетического кода в митохондриях млекопитающих и грибов кодон UGA не терминирующий, а связывает триптофановую тРНК, т. е. кодирует, как и UGG, триптофан с другой стороны, сообщалось, что в митохондриях млекопитающих кодоны AGA и AGG являются терминирующими, а не кодируют аргинин. [c.266]

Вырожденность кода является статистической необходимостью. Триплетов больще (4 = 64), чем аминокислот. Эта вырожденность распределена неоднородно (см. табл. 22.5.1). Аргинин, лейцин и серии обладают каждый шестью кодонами, в то время как триптофан обходится одним. Как мы уже видели, кодон AUG имеет двойное назначение, для инициации синтеза белка с использованием тРНК г и для включения метионина во внутренние положения цепи с использованием тРНК т- [c.210]

При исследовании генетического кода в опытах in vivo также были получены доказательства универсальности кода, однако в последние годы выявлены некоторые особенности его в митохондриях животных, включая клетки человека. Генетический код цитоплазмы отличается от такового митохондрий 4 кодонами. Два кодона АУГ, который обычно является инициаторным кодоном, кодирует также метионин в цепи, и УГА, являющийся нонсенс-кодоном, кодирует в митохондриях триптофан. Кодоны АГА и АГГ являются для митохондрий скорее терминирующими, а не кодирующими аргинин. В результате для считывания генетического кода митохондрий требуется меньше разных тРНК, в то время как цитоплазматическая система трансляции обладает полным набором тРНК. [c.522]

Критическое значение для безошибочного синтеза белка имеет также правильное кодон-антикодоновое взаимодействие. Для различных кодон-антикодоновых взаимодействий значения констант связывания могут различаться, поскольку пары образуются между различными основаниями. Поэтому частота неправильного спаривания индивидуальна для каждой кодон-антикодоновой пары. Например, замена аргинина на цистеин в бактериальном белке флагеллине происходит с частотой приблизительно 1 на 10 триплетов, кодирующих аргинин. (Все неправильные включения в рассматриваемом примере происходят, по всей видимости, из-за ошибок при распознавании кодона, так как неверное ацилирование тРНК в данном случае маловероятно.) [c.114]

Информация, заложенная в ДНК и РНК, реализуется в процессе синтеза белка. Механизмы передачи информации от ДНК на РНК понятны и очевидны, так как цепь нуклеотидов характерна для обеих структур, а матричный синтез предусматривает полную идентичность их последовательностей. Но каким же образом передается информация от РНК, содержащей всего четыре нуклеотида, на белок, содержащий 20 различных аминоьсислот Если бы каждый нуклеотид передавал информацию на синтез одной аминокислоты, то всего кодировалось бы 4 аминокислоты. Не может код состоять из двух нуклеотидов, так как в этом случае можно было бы охватить не более 16 аминокислот (4 = 16). Работами М. Ниренберга и соавторов было установлено, что для кодирования одной аминокислоты требуется не менее трех последовательно расположенных нуклеотидов, называемых триплетами или кодонами. При этом между отдельными кодонами нет промежутков, и информация записана слитно, без знаков препинания. Число сочетаний 4 дает основание полагать, что 20 аминокислот кодируются 64 кодонами. Экспериментально установлено, что таких кодонов меньше, всего 61. Оставшиеся три кодона не несут в себе информации, однако два из них используются в качестве сигналов терминации. Выявлена также интересная особенность взаимодействия кодона с антикодоном. Оказалось, что первое и второе азотистые основания кодона образуют более прочные связи с комплементарными основаниями антикодона. Что же касается третьего основания, то эта связь менее прочная, более того, основание кодона может спариваться с другим, не комплементарным основанием антикодона. Этот феномен называют механизмом неоднозначного соответствия или качания. В соответствии с этим урацил антикодона может взаимодействовать не только с аденином, но и с гуанином кодона. Гуанин антикодона способен связываться не только с цитозином, но и с урацилом кодона. Это указывает на возможность нескольких кодонов кодировать одну и ту же аминокислоту. И действительно, было установлено, что ряд аминокислот кодируется двумя и более антикодонами (табл. 29.1). Из таблицы видно, что только две аминокислоты — метионин и триптофан — кодируются при помощи одного кодона. Число кодонов для остальных аминокислот варьирует от двух (для аргинина, цистеина и др.) до шести (для лейцина и серина). Тот факт, что одной и той же аминокислоте соответствует несколько кодонов, называется вырожденностью [c.462]

Иными словами, код содержит более одного триплета для одной и той же аминокислоты. Естественно, что это заключение соответствует выводу, сделанному Криком и Бреннером при исследовании супрессии мутаций сдвига фазы считывания о том, что лишь немногие из 64 кодонов являются бессмысленными. Из данных табл. 26 также следует, что кодоны аргинина, метионина, аланина и глутаминовой кислоты не могут быть образованы из случайных сочетаний У с А, У с Г или У с Ц. [c.438]

В гл. XIV обсуждалось два типа реверсий мутации грА23 в одном случае аргинин мутанта вновь заменялся на нормальный глицин, в другом — в 210-м положении вместо неприемлемого аргинина появлялся приемлемый серин, допускающий функционирование белка. Эти два типа реверсий к trp" должны возникать следующим образом. У ревертанта, содержащего нормальный глицин, вновь возник глициновый кодон ГГ в результате восстановления гуанина в первом положении мутант ного ар-гининового кодона АГг, тогда как ревертант, несущий серин (кодон АГц), возник в результате замены аденина или гуанина в третьем положении кодона АГ на урацил или цитозин. [c.442]

В результате мутации GGA превращаются в AGA, что приводит к замене Glu в белке дикого типа на Arg в мутантном белке. Если антикодон трнк 5 мутирует от иСС в U U, то он включает глицин в ответ на кодон AGA, кодирующий аргинин. Заметьте, что TPHKArg и супрессорная тРНКС У будут отвечать на кодон AGA поэтому эффективность супрессии будет неполной. [c.100]

Во многих случаях гены вовсе не отделены друг от друга. Последнее основание одного гена соседствует с первым основанием следующего за ним гена. В некоторых случаях гены перекрываются, обычно в пределах одного основания, так что последнее основание одного гена оказывается первым основанием следующего за ним гена. В пяти рамках считывания отсутствует терминирующий кодон они оканчиваются на U или UA, и поэтому при полиаденилировании транскрипта образуется охра-кодон (к З -концу митохондриальной мРНК присоединяется короткая ро1у(А)-последовательность). В трех случаях терминирующие кодоны-это AGA или AGG. обычно соответствующие аргинину (гл. 4). [c.286]

Почти полная идентичность генетического кода у всех организмов служит убедительным доводом в пользу того, что все клетки произошли от общего предшественника. Как же в этом случае объяснить некоторые отличия генетического кода митохондрий Приблизиться к пониманию этого помогли недавно полученные данные о различии генетического кода в митохондриях разных организмов. Папример, триплет UGA, служащий в универсальном коде стоп-кодоном, в митохондриях млекопитающих, грибов и простейших кодирует триптофан, но в митохондриях растений используется как стоп-кодон. Аналогичным образом триплет AGG, обычно кодирующий аргинин, в митохондриях млекопитающих обозначает сигнал "stop", а у дрозофилы кодирует серин (табл. 7-4). Подобные отклонения указывают на то, что в генетическом коде митохондрий могут происходить случайные перемены. Вероятно, возможность появления и закрепления в потомстве случайных изменений в значении кодона связана с необычайно малым числом белков, кодируемых митохондриальным геномом в большом геноме подобные изменения привели бы к нарушению функции многих белков и, как следствие, к гибели клетки. [c.491]

Были определены полная последовательность сегмента 7 (М) РНК двух штаммов - A/PR/8/34 (H1N1) [2, 122] и A/Udom/72 (H3N2) 157], а также частичные последовательности ряда штаммов [35]. Вслед за первым кодоном АУГ в плюс-цепи кодируется белок 252 остатка, гидрофобный и богатый аргинином. Структуры триптических пептидов из очищенного белка М штамма PR8 [35] хорошо соответствовали ожидаемым из последовательности аминокислот, предсказанной по последовательности гена. [c.153]

Каждому кодону мРНК соответствует антикодон на аатРИК. Каждый кодон состоит из триплета нуклеотидов (разные сочетания урацила, аденина, цитозина и гуанина). Каждая из 20 аминокислот имеет характерные только для нее кодоны (табл. 3). Например, тирозин кодируется следующими кодонами УАУ (урацил—аденин— урацпл) и УАЦ (урацил—аденин—цитозин). Метионин кодируется одним кодоном, в то время как ряд других аминокислот — большим числом, нанример шестью кодонами (лейцин, серии, аргинин). Для каждой аминокислоты все кодирующие ее кодоны равнозначны. [c.90]

Л. Горини и другие исследовали явление фено1ипической супрессии нонсенс-мутаций Е. соИ при действии стрептомицина. Этот антибиотик связывается с рибосомами бактерий, что приводит к нарушениям в считывании генетического кода. Результатом этого может быть фенокопия нормы. Например, некоторые нонсенс-мутанты, несуш,ие нонсенс-кодоны в гене, контролирую-ш,ем биосинтез аргинина, могут расти на среде без аргинина, но в присутствии сублетальных доз стрептомицина. Различные мутации, изменяюш,ие белки рибосом, способствуют повышению уровня фенотипической супрессии (белки S4, S5, L7/L12) или понижению уровня фенотипической супрессии (S12, S17, L6). [c.448]

Программы дизайна зондов учитывают два возможных источника информации для синтеза праймеров — ДНК (или РНК) и белок. В обоих случаях задается интервал нуклео.идной или аминокислотной последовательности, и программа предлагает лучший вариант для этого интервала. Из-за вырожденности кода зонд, синтезированный на основе данных по аминокислотной последовательности, не может быть полностью комплементарным отыскиваемой последовательности. В заданном интервале программа отыскивает участок, содержащий метионины и фиптофаны (они имеют по одному кодону) и не включающий лейцины, серины и аргинины (они имеют по шесть кодонов). Как правило, программа предлагает вырожденные праймеры, отличающиеся друг от друга одним нуклеотидом. Вырожденные праймеры используются, когда неизвестна точная структура отыскиваемой последовательности (поиск нового гена какого-либо семейства генов, поиск межвидовых гомологичных генов, известна только структура белка). [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология