Взаимодействие между РНК и белками в рибосомах

Комплексы, образуемые белками и нуклеиновыми кислотами, находятся в центре тех процессов, в ходе которых в клетке воспроизводится и используется генетическая информация. Взаимодействия между белками и нуклеиновыми кислотами принимают множество форм — от простых случаев, в которых РНК или ДНК выступают в качестве субстратов ферментов, до взаимодействий в сложных упорядоченный ансамблях между белками и одной или несколькими нуклеиновыми кислотами. В числе последних — три типа систем, которые изучаются особенно широко вирусы, хроматин и рибосомы (табл. 4.1). [c.207]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ РНК И БЕЛКАМИ В РИБОСОМАХ [c.211]

Обнаружено, что на точность считывания генетической информации оказывают влияние условия работы рибосом. Например, при повышении содержания ионов магния в рибосоме нарушается нормальное считывание генетического кода. На качественный и количественный состав синтезируемого белка влияет взаимодействие между генами. [c.136]

Процесс самосборки мембран, по существу, мало отличается от самосборки других клеточных структур, таких, как олигомерные белки, микротрубочки, рибосомы и др. И в том и в другом случае молекулы, участвующие в самосборке, имеют такое строение, что минимуму свободной энергии отвечает не произвольное их размещение, а определенное, упорядоченное расположение в соединении друг с другом. Иначе говоря, и информация о структуре, и энергия, необходимая для построения этой структуры, содержатся в самих строительных блоках. Однако физические силы, участвующие в самосборке белковых структур, более разнообразны, чем при самосборке мембран в последнем случае преобладающее значение имеют гидрофобные взаимодействия между компонентами мембраны и гидрофильные взаимодействия этих компонентов с окружающей водной средой. [c.206]

Рибосомная РНК — высокополимерное соединение, молекула ее содержит 4000—6000 нуклеотидов. Она в соединении с белком образует внутри клетки особые субмикроскопические гранулы— рибосомы. Рибосома является фабрикой белкового синтеза , куда в качестве сырья доставляются аминокислоты. Установлено, что роль матрицы принадлежит особому типу рибонуклеиновых кислот — информационной РНК. Размер ее молекул широко варьирует, имея в среднем от 500 до 1500 нуклеотидов. и-РНК синтезируется на молекулах ДНК в ядре клетки. Из ядра они проникают в протоплазму к рибосомам и, взаимодействуя с ними, участвуют в синтезе белка. Если молекулы й-РНК служат матрицей для синтеза белков, то они должны содержать информацию о данном белке, зашифрованную определенным кодом. Но все различие между видами информационной РНК заключается в разной последовательности чередования четырех азотистых оснований (У, Ц, А и Г). Однако и белки, несмотря на их огромное многообразие, отличаются друг от. друга в своей первичной структуре только порядком расположения аминокислот. Это привело к заключению, что последовательность расположения четырех видов азотистых оснований на молекуле РНК определяет последовательность расположения 20 видов аминокислот в полипептидной цепи синтезируемого белка, или, другими словами, что каждая из 20 аминокислот может занять на данной матрице только определенное место кодированное сочетанием нескольких азотистых оснований. [c.123]

Кроме малых молекул, с нуклеиновыми кислотами могут связываться многие специфические макромолекулы. Сюда относятся белки, ответственные за упаковку ДНК в хроматине или РНК в рибосомах, белки, участвующие в репликации или транскрипции ДНК, а также белки, регулирующие биологическую активность нуклеиновых кислот. Некоторые свойства таких белков перечислены в табл. 23.8, из которой видно, что между ними очень мало обшего. Возможно, в связывании с нуклеиновыми кислотами участвует лишь часть белковой молекулы. Сделать какие-либо четкие выводы о наличии таких участков, взаимодействующих с нуклеиновыми кислотами, можно будет лишь после того, как удастся установить структуру этих связывающихся белков. [c.359]

Синтез белка осуществляется в рибосомах. Аминокислоты доставляются рибосоме транспортной РНК. Полагают, что молекула транспортной РНК представляет собой полинуклеотидную цепочку, сложенную пополам при этом прилегающие друг к другу нуклеотиды являются комплементарными и между ними образуются водородные связи, подобно существующим в ДНК. Лишь в месте перегиба остаются три неспаренных нуклеотида, которые получили название антикодона. Этот триплет, имеющий незамещенные водородные связи, может взаимодействовать с комплементарным кодоном на молекуле информационной РНК и передавать соответствующую аминокислоту для синтеза белка. В настоящее время выяснены кодоны информационной РНК, соответствующие всем 20 аминокислотам. Они представлены в табл. 5. [c.136]

Следующим уровнем пространственной организации являются надмолекулярные структуры — комплексы, образованные несколькими белками, и нуклеопротеиды. Так, в биосинтезе белка неотъемлемым элементом. являются такие сложные надмолекулярные структуры, как рибосомы. Основные стадии репликации, репарации и траскрипции ДНК у эукариот проходят в чрезвычайно сложной многокомпонентной структуре, какой является хроматин. Ранее неоднократно упоминались в разных контекстах многосубъединичные белки с аллостерическим взаимодействием между субъединицами. [c.431]

Изучение нуклеиновых кислот хлоропластов имеет большое значение в связи с выяснением вопроса о степени их автономности в клетках. Известно, что в ядерной ДНК содержится информация, определяющая качество синтезируемых белков, в том числе ферментов, а с помощью нескольких видов РНК осуществляются различные этапы белкового синтеза. Информационная РНК, образуясь на ДНК, считывает с нее информацию и переносит последнюю к месту синтеза белка — рибосоме. Информационная РНК и рибосома образуют единый белок-синтезирующий агрегат. Взаимодействие между ними осуществляется за счет специфической рибосомаль-ной РНК. Третий вид РНК — транспортная — участвует в отыскании, доставке аминокислот и сборке из них белка на информационной РНК, мигрировавшей от места синтеза на ДНК к рибосомам. Число видов транспортной РНК соответствует числу видов аминокислот Во время синтеза белка одна молекула информационной РНК может взаимодействовать с несколькими рибосомами, образуя так называемую полирибосому или полисому. [c.64]

Эти результаты согласуются со структурной моделью рибосомы, постулирующей наличие взаимодействий между рибосомными белками и РНК, зависящих от нуклеотидной последовательности (Сох, Вопапои, 1969). В соответствии с этой моделью на поверхности риоосомы экспонированными остаются лишь немногие однонитевые петли РНК. Положение этих петель определяется специфическими спирали-зованными участками в других частях РНК, а также специфическим взаимодействием с рибосомными белками. Предложенная модель приведена на рис. 8.2. Если допустить, что рибосомы одного вида обладают одинаковой структурой, то полный гидролиз доступных для действия фермента участков нуклеиновой кислоты должен привести к воспроизводимому образованию специфических фрагментов. [c.155]

Задача тРНК в синтезе белка состоит в том, чтобы, попав в А-участок рибосомы, узнать нужный кодон. Взаимодействие между антикодоном и кодоном происходит путем комплементарного спаривания оснований, но по правилам, которые значительно отличаются от обычных, ограничивающих контакты только парами G—С и А—U. [c.94]

Фактор инициации IF3 связывается с той же областью рибосомы. Этот фактор можно ковалентно пришить к З -концу рРНК, так же как и ряд рибосомных белков,-включая и те, которые принимают участие в связывании мРНК. При условии что рассматриваемая область 308-субчастицы также принимает участие в связывании 508-субчастицы, вероятная роль IF3 может заключаться в стабилизации взаимодействия между 308-субчастицей и мРНК. В результате последующего присоединения 508-субчастицы этот фактор вытесняется. [c.114]

Установлено, что на рибосомах происходят связывание активированных аминокислот и укладка их в полипептидную цепь в соответствии с генетической информацией, полученной из ядра через информационную (матричную) РНК (мРНК), которая как бы считывает соответствующую информацию с ДНК и передает ее на рибосомы. Целый ряд белков синтезирован на изолированных рибосомах и при этом отмечено включение в них меченых аминокислот. Роль матрицы в белковом синтезе выполняет мРНК, которая прикрепляется к рибосоме. На поверхности последней происходит взаимодействие между комплексом аминокислот, транспортной РНК, несущей очередную аминокислоту, и нуклеотидной последовательностью информационной РНК, которая функционирует на рибосоме однократно и после синтеза полипептидной цепи распадается, а вновь синтезированный белок накапливается в рибосомах. В бактериальной клетке при периоде регенерации 90 мин скорость кругооборота мРНК достигает 4—6 с. [c.43]

Свободные рибосомные РНК обладают четко выраженной вторичной, а также, вероятно, и третичной структурой. Больщинство данных свидетельствует о том, что хотя при упаковке рРНК в рибосоме происходит существенная компактизация молекулы, ее вторичная структура изменяется незначительно. Многие наблюдения наводят на мысль, что по сравнению со свободными РНК число контактов РНК — РНК в рибосоме увеличивается незначительно. Если это так, то основным фактором, стабилизирующим глобулярные рибосомные субъединицы, должно быть взаимодействие между РНК и белками. [c.212]

И малая, и больщая рибосомные субчастицы могут диссоциировать на составляющие молекулы РНК и белка. Более того, даже после отделения друг от друга молекулы всех РНК и белков способны восстанавливать исходную функционально активную рибосомную субчастицу, если их смещать в соответствующих условиях. Это означает, что вся информация о сборке мультимерного комплекса заключена в структуре его компонентов. Эксперименты по реконструированию рибосом позволяют лучще понять характер взаимодействия между этими компонентами и определить возможный порядок, в котором собираются белки и РНК in vivo. Кроме того, в подобных экспериментах можно проверить совместимость эквивалентных РНК или белковых субчастиц из различных источников (например, из отдаленно родственных прокариот или из прокариот и эукариот). Далее, с помощью этого метода можно оценить способность мутантных РНК или белков к взаимодействию с восстановлением структуры рибосом и проявлению различных видов аьсгивности, присущих реконструированным рибосомам. [c.142]

К настоящему времени субъединичная структура обнаружена у нескольких сотен белков. Однако только для немногих белков, в том числе для молекулы гемоглобина, методом рентгеноструктурного анализа расшифрована четвертичная структура . Основными силами, стабилизирующими четвертичную структуру, являются нековалентные связи между контактными площадками протомеров, которые взаимодействуют друг с другом по типу комплементарности—универсальному принципу, свойственному живой природе. Структура белка после его синтеза в рибосоме может частично подвергаться модификации (посттрансляционный процессгшг) например, при превращении предшественников ряда ферментов или гормонов (инсулин). [c.71]

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]

Помимо двух основных рРНК, образующих, как это принято говорить, скелет субчастиц, большая субчастица содержит еще молекулу 58-РНК. (Это относится ко всем рибосомам, за исключением митохондриальных.) Молекулы 58-РНК прокариотических организмов обнаруживают некоторую консервативность нуклеотидной последовательности, особенно в тех участках, которые взаимодействуют с рибосомными белками. Обнаруживается консервативность и среди 58-РНК эукариот. Например, у млекопитающих преимущественно встречается одна и та же последовательность. Однако между 58-РНК прокариот и эукариот не обнаруживается ничего общего при сравнении их первичных последовательностей. [c.107]

Накопление, передача и экспрессия (выражение в фенотипе) генетической информации составляют основную тему части IV. В начале описьгоаются эксперименты, показывающие, что ДНК является генетическим материалом, а также история открытия двойной спирали ДНК. Затем следует описание ферментативного механизма репликации ДНК. Далее мы перейдем к экспрессии генетической информации, заключенной в ДНК, начав с описания данных о роли информационной РНК как промежуточного переносчика информации. Затем рассматривается процесс транскрипции, т. е. синтез РНК в соответствии с инструкциями, заключенными в матричной ДНК. Из этого логически вытекает описание генетического кода, т.е. взаимосвязи между последовательностью оснований в ДНК (или в транскрибируемой с нее информационной РНК) и последовательностью аминокислот в соответствующем белке. Генетический код, общий для всех живых организмов, прекрасен своей простотой. Три основания составляют кодон-единицу кода, соответствующую одной аминокислоте. Кодоны в информационной РНК последовательно считываются молекулами транспортных РНК, которые выполняют роль адапторов в син-тезе белка. Далее мы переходим к механизму белкового синтеза, а именно к процессу трансляции, в ходе которого четырехбуквенный алфавит нуклеиновых кислот, в котором каждая буква представлена соответствующей парой оснований, переводится в 20-буквенный алфавит белков. Трансляция происходит на рибосомах и обеспечивается координированным взаимодействием более чем сотни различных высокомолекулярных соединений. В следующей главе описывается регуляция экспрессии генов у бактерий, причем основное внимание уделяется оперо-нам лактозы и триптофана у Е. соН, как наиболее изученным в настоящее время. Далее обсуждаются результаты последних исследований экспрессии генов у более высокоорганизованных организмов (т.е. у эукариот), отличающихся от бактерий (прокариот) более высоким содержанием ДНК и наличием оформленного ядра, что обеспечивает диф-ференцировку клеток. Затем рассматри- [c.15]

Смотреть страницы где упоминается термин Взаимодействие между РНК и белками в рибосомах: [c.235] [c.53] [c.286] [c.45] [c.69] [c.113] [c.137] [c.53] [c.137] [c.23] [c.124] [c.264] [c.106] [c.253] [c.282] [c.43] [c.275] [c.407] [c.95] [c.322] [c.434] [c.216] [c.220] [c.253] [c.275] [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология