Кодоны митохондриальные

Почему возникли изменения в коде митохондрий Поскольку значения митохондриальных кодонов проще (по сравнению с общим кодом), это, возможно, говорит об их более примитивной организации. Примером тому служит использование UGA наряду с UGG для кодирования триптофана. Однако возможно и обратное толкование, т.е. что это упрощение было развито в результате особенностей белкового синтеза в митохондриях (см. гл. 7). Существование видоспецифических изменений говорит о большей гибкости механизмов белкового синтеза в митохондриях по сравнению с целым организмом. Система митохондриального белкового синтеза производит не много белков (всего около 10) поэтому проблемы значительных нарушений из-за перекодировки не так остры. Вероятно, измененные кодоны не часто использовались в тех местах, где аминокислотные замены приводили к серьезным повреждениям. [c.62]

Таблица 9.15. Митохондриальные кодоны и антикодоны у человека

Таблица 7-4. Различия между универсальным кодом и митохондриальными генетическими кодами Кодон Универсальный код Митохондриальные коды

Эукариотические митохондрии имеют собственный набор тРНК, который значительно проще такового цитоплазмы здесь существует всего 23—24 вида тРНК, обладающих различными антикодонами, и они оказываются достаточными для узнавания всех 61—62 смысловых кодонов митохондриальных мРНК. [c.29]

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]

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]

Методы клонирования и секвенирования ДНК позволили провести тщательный сравнительный анализ генетической организации митохондриальных геномов у целого ряда организмов, от грибов до человека. Определение полной нуклеотидной последовательности человеческой митохондриальной ДНК, содержащей 16 569 нуклеотидных пар, было завершено в 1981 г. Известны также частичные последовательности митохондриальных геномов быка, дрожжей и Neurospora. Полученные результаты свидетельствуют о том, что митохондриальные геномы высших и низших эукариот, кодирующие примерно один и тот же набор функций, в то же время характеризуются различиями в смысловом значении некоторых кодонов, в правилах антикодон-кодонового узнавания и существенными различиями в общей структурной организации. Можно полагать, что существенным фактором эволюции митохондриальных геномов была селекция на максимальную структурную компактность при максимальной информационной нагруженности (см. Дополнение 12.1). Это, вероятно, достигалось за счет таких изменений генетического кода, которые позволили сократить необходимый для считывания набор тРНК. При этом митохондрии млекопитающих, характеризующиеся наиболее компактной организацией генома, подверглись соответ- [c.95]

Генетический код, используемый в митохондриях, удалось расшифровать с помощью сопоставления аминокислотных последовательностей митохондриальных белков с соответствующими фрагментами нуклеотидной последовательности митохондриальной ДНК. Так, оказалось, что и у дрожжей, и у млекопитающих триптофан кодируется как триплетом UGG, так и триплетом UGA, который, согласно табл. 12.1, служит терминаторным кодоном. Например, в аминокислотной последовательности субъединищ.1 II митохондриальной щ1тохром-с-оксидазы человека из пяти остатков триптофана три соответствуют кодону UGA, а два других-кодону UGG. Поэтому ясно, что кодон UGA в митохондриях человека не может выступать в роли терминатора трансляции. Расшифрованный таким образом генетический код, используемый в митохондриях человека, представлен в табл. 12.9. Среди других отличий от обычного универсального кода можно отметить то, что кодон AUA вместо изолейцина кодирует метионин, а триплеты AGA и AGG являются не аргининовыми кодонами, а сигналами терминации трансляции. [c.96]

Аналогичные исследования генетического кода митохондриальных геномов дрожжей и Neurospora выявили определенные отличия как от универсального генетического кода, так и от кода, используемого в митохондриях человека. В митохондриях дрожжей и Neurospora, так же как и в человеческих митохондриях, триплет UGA считывается не как терминаторный, а как триптофановый кодон. В дрожжевом митохондриальном коде в отличие от всех остальных, включая универсальный, семейство триплетов типа UN кодирует не лейцин, а треонин. Трансляция всего этого семейства, так же как и в митохондриях других организмов, осуществляется с помощью одного типа молекул тРНК, несущих антикодон UAG. Как в дрожжевых, так и в человеческих [c.96]

Митохондриальный генетический код Мутация со сдвигом рамки nonsense-Мутация Перекрывающиеся кодирующие последовательности Правила неоднозначного соответствия Терминаторный кодон [c.101]

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]

Митохондриальная транслирующая система тоже имеет общие черты с бактериальными белоксинтезирующими системами рибосомы митохондрий чувствительны к антибактериальным антибиотикам, синтез белка начинается с N-формилметионина. Однако есть и существенные различия. Самые поразительные из них выявляются при сопоставлении нуклеотидных последовательностей митохондриальных генов с аминокислотной последовательностью кодируемых ими белков. Например, триплет UGA, который служит в универсальном генетическом коде терминирующим кодоном, в митохондриях млекопитающих и дрожжей кодирует триптофан. Кроме того, отличаются значения нескольких других кодонов, причем здесь есть даже различия между кодами, действующими в митохондриях млекопитающих и дрожжей (табл. 9-4). Эти последние различия обусловлены особенностями митохондриальных тРНК, которые кодируются митохондриальным геномом и свойства которых мы подробнее рассмотрим позже. Почему генетический код в митохондриях отличен от кода бактерий и эукариот, пока не ясно. [c.58]

Необычный трансляционный аппарат митохондрий млекопитающих. Структура митохондриальных мРНК обладает особенностями, ставящими ряд проблем с точки зрения трансляции. В них отсутствуют не только типичные кэп-структуры, но и протяженные 5 -лидерные последовательности слева от инициирующих кодонов, так что рибосомы митохондрий должны узнавать и связывать мРНК каким-то другим способом. Еще одна особенность трансляции у митохондрий состоит в использовании необычных кодонов инициирующими кодонами могут быть, помимо AUG, также и метиониновые кодоны AUA, AUU и AU (табл. 9.15). Универсальные стоп-кодоны UAA и UAG используются и в митохондриях млекопитающих, однако еще один обычный стоп-кодон, UGA, кодирует триптофан. Универсальные аргининовые кодоны AGA и AGG служат стоп-кодонами и не кодируют никаких аминокислот. [c.219]

У некоторых митохондриальных генов на конце кодирующей последовательности вообще нет стоп-кодона. Примером может служить ген субъединицы 6 АТРазы. В этих случаях при процессинге транскрипта на конце остается или U, или UA. В результате последующего полиаденилирования на З -конце мРНК образуется стоп-кодон UAA. [c.219]

Хлоропластные интроны, по-видимому, аналогичны или интронам группы I, или интронам группы II (разд. 8.5. в). Можно предположить, что при сплайсинге используются сходные механизмы. В большинстве хлоропластных интронов протяженные открытые рамки считывания отсутствуют. Впрочем, такая рамка длиной 509 кодонов обнаружена в интроне гена лизиновой тРНК в хлоропластах табака и в интроне гена 23S-pPHK у С. reinhardii. В соответствующих белковых продуктах имеются участки, гомологичные участкам матураз, кодируемым митохондриальными интронами дрожжей. Таким образом, интроны как хлоропластных, так и митохондриальных ДНК могут содержать функциональные сегменты. [c.225]

Редкие исключения в стандартном словаре кодонов обнаружены у инфузорий и в митохондриальных генах. Например, в митохондриях млекопитающих кодон UGA читается как триптофан и митохондриальная ДНК кодирует тРНК , чей антикодон иСА спаривается с UGA почти так же прочно, как с нормальным триптофановым кодоном UGG. В митохондриях млекопитающих кодоны AGA и AGG прочитываются как сигналы терминации. AUU, AU , AUA и AUG служат инициирующими кодонами, а AUA кодирует метионин вместо изолейцина. В митохондриях дрожжей триплеты UU, СиС, UA и UG кодируют треонин, а не лейцин. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология