Аминокислоты частота замещения

Эмпирические характеристики остатков в табл. 1.2 показывают, что ароматические аминокислоты Phe, Туг и Тгр образуют группу взаимозаменяемых остатков и что нх роли близки. Кроме того, аналогичную группу образуют положительно заряженные остатки Lys, Arg и His. Отметим, что отрицательно заряженные остатки Таким образом, замещения между противоположно заряженными остатками редки. Высокую частоту замещений следовало бы ожидать, если бы заряженные остатки всегда находились на поверхности молекулы и не выполняли бы иных функций, кроме увеличения растворимости белка. [c.25]

Повышение у а-аминокислот частоты поглощения примерно на 20 слг неудивительно и объясняется, очевидно, влиянием группировки МН на длину связи С=0 соседней карбонильной группы. Аналогичный эффект дает в случае кислот и кетонов а-галоген-замещение, тогда как [c.291]

Замены подобных остатков происходят чаще, чем другие замены. Требование сохранения функции налагает ограничения на частоту допустимых замен в данном положении полипептидной цепи. По-видимому, многие функции менее всего нарушаются при консервативных замещениях, т. е. заменах на подобные остатки. При этом имеют значение величина, форма, гибкость и заряд боковой цепи, а также ее способность к образованию водородных связей. Так, при замене Lys-> Arg сохраняется подвижная боковая цепь, несущая положительный заряд, а при замене Ile->Leu—относительно объемная неполярная боковая цепь. Принцип консервативных замен использован в разд. 1.6 для выявления эмпирического подобия аминокислот по наблюдаемым частотам встречаемости (табл. 1.2). [c.202]

ДНК и последовательностью аминокислотных остатков в соответствующем полипептиде. Молекулярную основу такой корреляции составляет соответствие определенных последовательностей нуклеотидов различным аминокислотам, т. е. генетический код, тогда как ее функциональное проявление определяется механизмом трансляции генетической информации. На фиг. 161 приведены две карты, на которых указаны характерные частоты рекомбинации и аминокислотные замещения, соответствующие определенным алле-.аям. Легко видеть, что относительное расположение аминокислотных замещений в полипептидных фрагментах, выделенных из мутантных клеток, идентично относительному расположению соответствующих мутантных участков на генетической карте цистрона А. Результаты этого и других аналогичных экспериментов позволили сделать дополнительные важные выводы. [c.498]

Если окажется, что теория эволюции белков, основанная н нейтральности аллелей, верна для достаточно большого числа белков, то в таком случае скорость замены аминокислот можно будет использовать для определения времени тех пли иных филогенетических событий. В самом деле, согласно нейтралистской теории, скорость аллельных замещений равна скорости возникновения аллелей в результате мутаций. Если частота мутаций данного гена остается довольно постоянной на протяжении длительных периодов времени, то значит аллельные замещения происходят [c.452]

Неоклассическая гипотеза использует в своей аргументации разнообразные теоретические данные по генетическому грузу при замещении генов (Холдейн, 1957) и при сбалансированном полиморфизме (Кроу, 1958), величине гетерозиготности, которая поддерживается благодаря мутационному процессу в конечной популяции (Кимура и Кроу, 1964), вероятности закрепления благоприятных (Холдейн, 1927) и нейтральных мутаций (Кимура, 1962), равновесной частоте, при которой новые мутации закрепляются в популяциях (Кимура, 1968), внося в эти теоретические результаты современные оценки средней частоты возникновения мутаций, средней величины генома, гетерозиготности на локус и величины популяции наряду с расчетами частоты замещения аминокислот у ряда хорошо изученных полипептидов в процессе эволюции (Кинг и Джукс, 1969). Кимура и Ота собрали эти разнообразные данные в ряде публикаций, две из которых (1971Ь, с), а также их превосходная книга (1971а) содержат все вычисления и доказательства. Однако полного и последовательного изложения всей аргументации нигде опубликовано не было. [c.204]

Эта двусторонняя аргументация прикладывается к двум разным группам фактов — к величине гетерозиготности в популяции и частоте замещения аллелей в процессе эволюции. Неоклассики утверждают, что и величина изменчивости аллелей, и частота замещения аминокислот в белках в процессе эволюции слишком велики, чтобы их можно было объяснить отбором однако оба явления можно удовлетворительно объяснить, допустив, что генотипическая изменчивость по замещениям аминокислот нейтральна и что различия в структуре большинства белков представляют собой результат случайного закрепления нейтральных аллелей в процессе эволюции. [c.205]

Хотя, если следовать адаптивной теории, частота замещения аминокислот в процессе эволюции подозрительно высока, особенно при очень большом общем числе генов эта частота хорошо согласуется со случайным неадаптивным замещением. В состоянии устойчивого равновесия частота замещения аминокислот должна быть равна частоте возникновения новых мутаций, умноженной на вероятность, с которой новые мутации в конечном счете закрепляются в популяции. Независимо от типа мутаций их общая частота на локус должна быть равна частоте на гамету 1, умноженной на общее число гамет 2Л. Более того, для неотбираемых мутаций вероятность закрепления вновь возникшей мутации равна Поэтому частота возникновения новых аллелей, которым суждено закрепиться, должна быть [c.227]

Далее сторонники неоклассической гипотезы особенно подчеркивают постоянство частоты замещения в разных филетических линиях на всем протяжении геологического времени. Действительно, замечательное постоянство частоты замещения аминокислот в каждом белке за огромный период геологического времени до сих пор служит самым сильным доводом в пользу гипотезы, согласно которой основная причина молекулярной эволюции — это случайное закрепление нейтральных или почти нейтральных мутаций (Ота и Кимура, 1971а). Табл. 44 иллюстрирует это постоянство для трех разных белков, имеющих совершенно различные средние частоты замещения. Несмотря на некоторую изменчивость частоты, которая может быть статистически недостоверной, поскольку частоты вычислялись на основании грубых оценок числа лет, прошедших со времени дивергенции от общего предка, их однородность для каждого отдельного белка действительно поразительна. [c.233]

Приблизительная оценка продолжительноетг эволюции, разделяющей две формы, выраженная как удвоенное число лет, прошедших со времени отделения от общего предка (2Г), и сргдняя частота замещения аминокислот на кодон (к) для ряда филетических линий (Ота и Кимура, 1971Ь) [c.234]

Кроме того, нахождение других замещающих функциональных групп в непосредственной близости от амидной группировки часто приводит к заметным изменениям в спектре. Например, спектры соединений, содержащих структурную группу СО — NH — СО, настолько отличаются от спектров нормальных амидов, что их можно дифференцировать. Уретаны и анилиды более сходны с нормальными амидами, но у замещенных мочевины интерпретация области 1600 становится чрезвычайно затруднительной из-за сложности полос поглощения NH. Однако, согласно имеющимся данным, полоса карбонильного поглощения амида имеет обычную частоту. Амидокислоты рассматриваются в гл. 13 вследствие их сходства с аминокислотами. [c.292]

Эту корреляцию следует, конечно, применять только для аминокислот, которые могут содержать группу. Ы Замещенные аминокислоты, такие, как М-фенилглицин, саркосин или прелин, имеют только группу НН , которая поглощает, по-видимому, при меньших частотах. Ограниченное число изученных соединений такого рода не позволяет установить какой-либо корреляции для последней структуры, но результаты исследований гидрохлоридов вторичных аминов [38, 46] показывают, что поглощение, соответствующее валентным колебаниям НН , можно ожидать где-то вблизи 2700 см" -. В случае гидрохлоридов, [c.340]

Легче всего объяснить мутации типа La - -La , Тгр - -Тгр или - -His". Очевидно, что в этом случае мутантный фенотип обусловлен потерей каталитической функции фермента. Эта потеря функции обусловлена в свою очередь мутацией в гене, контролирующем первичную структуру соответствующей полипептидной цепи. Мутации такого типа должны, по-видимому, происходить с высокой частотой, обусловленной следующими причинами. Во-первых, замещение аминокислоты почти в любом месте полипептидной цепи, вероятно, нарушит третичную и четвертичную структуру белка таким образом, что он утратит свою каталитическую функцию. Поэтому любое из очень многих возможных мутационных изменений в соответствующем гене может привести к функционально дефектному мутантному фенотипу. Во-вторых, прототрофность (или способность сбраживать сахар) бактерий дикого типа зависит от последовательного действия нескольких ферментов. Поэтому при мутации в любом из этих нескольких генов возникнет мутантный, ауксотрофный, или неспособный сбраживать сахар, фенотип. Менее ясна природа мутирования Топ" — Toп так как механизм синтеза рецепторов для фага Т1 в клеточной стенке Е. соИ пока еще мало изучен. Тем не менее существуют косвенные указания на то, что отсутствие рецепторов для фага TI у мутантных клеток Топ обусловлено тем, что эти мутантные клетки утратили функциональный белок, имеющийся у клеток Топ . Но если это так, то почему мутации [c.152]

Следует снова отметить, что эта теория не настаивает на нейтральности всех вариантов, возникающих при замещениях аминокислот, или на полной свободе изменения последовательности аминокислот в белках. Напротив, согласно этой теории, многие варианты могут оказывать губительное влияние па функцию, но такие варианты не выщепляются в популяциях с высокой частотой и ipso fa to не наблюдаются как замещения в эволюции. Гипотеза нейтральности относится ко всей совокупности генотипической изменчивости, присутствующей в популяции в настоящий момент. [c.205]

Данные табл. 39 полностью опровергают одно альтернативное нейтралистское объяснение, которое лежит в основе любых сравнений сходных частотных распределений. То, что мы называем аллелями , — это на самом деле классы электрофоретической подвижности. В любой данной последовательности аминокислот имеется немало единичных замещений, которые могут вызвать по существу одинаковый сдвиг изоэлектрической точки. Так, возможно — и в некоторых случаях неизбежно,— что некий класс электрофоретической подвижности на самом деле гетерогенен и состоит из набора аллельных форм. Если бы каждый класс подвижности состоял из огромного числа аллельных форм, то частота того или иного класса просто отражала бы число различных возможных мутаций в этом классе. Согласно закону больших чисел, следует ожидать, что независимо эволюционирующие популяции будут тем не менее иметь одинаковое частотное распределение классов. Данные по группе willistoni исключают это объяснение. Если D. equinoxialis и [c.223]

Однако такой ход рассуждений весьма наглядно показывает логические и социальные основы дискуссии об отборе. Проведенный недавно анализ (Кларк, 1970) показал, что замещение аминокислот другими, имеющими сходные физико-химические характеристики, наблюдается чаще, чем можно было бы ожидать при случайном замещении. Более того, методом анализа ближайших соседей показано (Субак-Шарп, 1969), что у вирусов частоты дуплетов ДНК распределяются не случайно Кинг и Джукс (1969) и Кимура и Ота (1972) пришли к тем же выводам на основе статистических оценок. Однако последние четыре автора рассматривают эти наблюдения как доказательство в пользу неоклассической гипотезы, потому что их нельзя интерпретировать в том смысле, что естественный отбор направлен против замещений некоторых типов и налагает ограничения на последовательность оснований. [c.232]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология