Нонсенс-кодоны

Две другие рамки считывания, которые находятся в иной фазе по отношению к открытой рамке считывания, обычно не могут быть использованы для синтеза белка, поскольку в их последовательности слишком часто встречаются кодоны-терминаторы. Такие рамки считывания называют блокированными. Типичный пример перекрывания открытой рамки считывания с двумя блокированными рамками считывания показан на рис. 4.8. Поскольку давление отбора происходило в пользу открытой рамки считывания, как о том свидетельствует последовательность аминокислот, в двух других фазах считывания шло беспрепятственное накопление кодонов-терминаторов. Возможно даже, что их накопление оказалось благоприятным, для того чтобы избежать образования нежелательных белков. В случайной последовательности ДНК кодоны-терминаторы составляют 3/64, что соответствует 1 кодону-терминатору на 20 триплетов (в зависимости от точного состава оснований). (Поэтому у мутантов со сдвигом рамки синтез полипептидной цепи обычно рано прекращается из-за нонсенс-кодона, оказавшегося во внефазовой рамке считывания.) [c.63]

Все синтезируемые в процессе трансляции белки построены из остатков 20 аминокислот (т. наз. кодируемых). Какой именно кодон ответствен за включение той или иной аминокислоты, можно определить по таблице, в к-рой буквы А, Г, У, Ц обозначают основания, входящие в нуклеотиды (соотв. аденин, гуанин, урацил, цитозин) в вертикальном ряду слева-в первый нуклеотид кодона, в горизонтальном ряду сверху-во второй, в вертикальном ряду справа-в третий. Трехбуквенные сочетания, напр, фен, сер, лей,-сокращенные назв. аминокислот. Прочерки в таблице означают, что три кодона-УАА, УАГ и УГА в нормальных условиях не кодируют к.-л. аминокислоты. Такие кодоны наз. бессмысленными , или нонсенс-кодонами. Оии являются сигналами остановки синтеза полипептидной цепи. [c.518]

Нонсенс-кодон. Кодон, который не кодирует ни одну из аминокислот, а указывает место окончания синтеза полипептидной цепи. [c.1015]

Если же в результате мутации образуется один из трех кодонов-терминаторов, это приводит к преждевременной терминации синтеза белка в том месте, где расположен мутантный кодон. При этом нарушится функция белка, так как в мутантной клетке синтезируется только часть белковой молекулы. Такие мутации называют нонсенс-мутациями. [Иногда термин нонсенс-кодон используют для обозначения кодонов-терминаторов. Нонсенс (бессмысленный)-неправильное название для этих кодонов, так как они имеют вполне определенный смысл, хотя и неблагоприятный для мутантного гена.] [c.61]

Фактор/7 догоняет полимера- зу потому, что, достигнув нонсенс-кодона, рибосомы покинули РНК [c.167]

Терминация синтеза РНК приводит к тому, что область, расположенная за нонсенс-кодоном, не транскрибируется [c.167]

Терминирующий (нонсенс-) кодон [c.106]

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]

Кодон ( odon) Три соседних нуклеотида, кодирующих определенную аминокислоту. Всего существует 64 сочетания нуклеотидов в кодонах 61 из них кодируют 20 аминокислот, 3 являются нонсенс-кодонами. [c.550]

Терминация полипептидной цепи. Необходимые факторы РК-1 воспринимает триплеты УАА и УАГ РК-2 воспринимает УАА и У ГА ГТФ. Терминирующие кодоны (бессмысленные, нонсенс-кодоны) не имеют для себя аминоацил-тРНК. Кодоны, поступив в А-участок, воспринимаются факторами РК-1 или РК-2, которые индуцируют пептидилэстеразную активность, вследствие чего отщепляется синтезировавшийся полипептид. Весь комплекс трансляции диссоциирует на составные части. В цитоплазме клеток прокариот с помощью фермента деформилазы происходит отщепление формильной группы от Л -концевого формилметионина синтезированного полипептида часто после завершения синтеза в цитоплазме клеток отщепляется УУ-концевой метионин от синтезированного полипептида (у прокариот и эукариот). На основе взаимодействия радикалов аминокислотных остатков полипептидной цепи спонтанно формируются вторичная, третичная, а у олигомерных белков и четвертичная структуры. [c.317]

Завершается синтез полипептидной цепи при поступлении в туннель особого кодона, который не кодирует аминокислоты и к которому не может присоединиться ни одна тРНК. Такие кодоны называются терминирующими, или нонсенс-кодонами. Особенно велика их роль в синтезе белков, молекула которых состоит из нескольких полипептидов. [c.72]

Рамка считывания, содержащая последовательную серию кодонов, соответствующих аминокислотной последовательности, называется открытой. До сих пор мы говорили о кодовых значениях, имея в виду открытую рамку считывания, начинающуюся с какой-то фиксированной точки. Но в чем состоит стартовый сигнал Точно так же, как нонсенс-кодоны используются для терминации белкового синтеза, другой набор кодонов служит для его запуска. Общим сигналом инициации является соответствующий метионину кодон AUG в комбинации с предшествующей ему последовательностью, нужной для прикрепления рибосом к мРНК. В некоторых случаях для инициации используется также кодон GUG, который вопреки коду транслируется как метионин, а не как ва-лин. Таким образом, кодирующая область состоит из кодона AUG (или GUG), следующей за ним серии триплетов, составляющих открытую рамку считывания, и оканчивается терминирующими кодонами UAA, UAG и UGA. [c.63]

Миссенс-мутации, изменяющие смысл кодона, приводят к замене одной аминокислоты на другую, не способную функционировать в белке вместо исходной. Формально любая замена аминокислоты в белке является миссенс-мутацией, но на практике мутации обнаруживаются только в том случае, если они приводят к образованию неактивного белка. Эти мутации супрессируются в результате включения или исходной, или какой-либо другой аминокислоты, не нарушающей функционирования белка. На рис. 7.12 показано, что это осуществляется таким же образом, как и супрессия нонсенс-кодонов. В результате мутации в антикодоне какой-либо тРНК, несущей подходящую аминокислоту, тРНК становится способной узнавать мутантный кодон. Таким образом, суть миссенс-супрессии заключается в изменении смысла кодона. [c.99]

При выделении нонсенс-супрессоров использовали их способность узнавать мутантные нонсенс-кодоны, которые в силу особенностей своего расположения в гене оказывали летальное действие. Между тем один из нормальных терминирующих кодонов имеет такую же последовательность оснований как и супрессируемый нонсенс-кодон. Следовательно, мутантная тРНК, супрессирующая нонсенс-мутацию, в принципе должна быть способна супрессировать и нормальные терминирующие кодоны в конце всех генов. Тогда в результате сквозного прочитывания текста произойдст образование более длинного белка с дополнительным С-концевым пептидом. Таким образом, вероятнее всего, что эффективная супрессия терминации окажется летальной для клетки, так как при этом появятся более длинные белки с измененной функцией. [c.100]

На эффективность считывания любого кодона может оказывать влияние его локализация в гене, так что эффективность супрессирования нонсенс-кодона молекулами определенной тРНК изменяется в широких пределах в зависимости от соседствующих оснований. В действительности мы не знаем механизмов, при помощи которых окружение оказывает влияние на частоту узнавания кодона определенной тРНК. Но в зависимости от локализации эта частота может изменяться примерно на порядок. Таким образом, несмотря на то что в целом амбер-кодоны прочитываются более эффективно, чем охра-кодоны, коэффициент их полезного использования может варьировать в зависимости от локализации. Вероятно, основание, примыкающее к З -концу кодона, оказывает особенно сильное влияние на эти различия. [c.101]

Другой вид взаимосвязи между цистронами в полицистронной мРНК опосредован вторичной структурой молекулы. В бактериальной мРНК такая ситуация обычно не встречается, так как рибосомы следуют сразу за РНК-полимеразой и поэтому в области, разделяющей их, комплементарные основания не могут образовать стабильный двухцепочечный участок. Однако, когда рибосомы отделяются от мРНК, дойдя до нонсенс-кодона, расположенного в начале цистрона, последующая [c.118]

Способность мутаций suA супрессировать полярность объясняется тем, что они понижают вероятность взаимодействия фактора р с внутренними терминаторами, следующими за нонсенс-кодонами. Благодаря этому остановка трансляции не вызовет терминирования транскрипции и область мРНК, расположенная за мутантным кодоном, сможет транслироваться вновь прикрепившимися рибосомами. [c.167]

Известно много типов р°-талассемии. При некоторых формах р°-талассемии делеций не обнаруживается. Следовательно, полное отсутствие Р-цепей, может быть, по-видимому, обусловлено мутациями, влияющими на транскрипцию или трансляцию. В одном случае мутация приводит к образованию нонсенс-кодона в положении 17, так что дефект проявляется на уровне трансляции. В другом случае нарушение затрагивает более раннюю стадию экспрессии гена ядерная РНК синтезируется, но мРНК в цитоплазме отсутствует. Причина этого-мутация, нарушающая сплайсинг мРНК (гл. 26). [c.272]

Чем объясняется полярный эффект транспозонов в отношении генов, расположенных дистальнее сайта внедрения транспозона Внедренная последовательность становится частью полицистронной мРНК оперона. В результате он может препятствовать транскрипции или трансляции. В некоторых случаях проявление полярности объясняется гйо-зависимой терминацией транскрипции в rho -штаммах полярность не наблюдается (гл. 13). В других случаях полярные эффекты возникают в результате терминации трансляции в нонсенс-кодоне транспозона. Так как транспозоны имеют регуляторные сигналы, относящиеся к их собственным генам, эти сигналы иногда могут влиять на события в оперонах. Некоторые транспозоны вблизи их границ содержат промоторы, в которых инициируется транскрипция фланкирующего материала активируются при этом гены, смежные с элементом. [c.459]

Можно было бы предложить два варианта неперекрывающегося триплетного кода. Поскольку из 64 возможных кодонов только 20 необходимы для кодирования 20 аминокислот, то остальные 44 могли бы быть ничего не значащими (нонсенс-) кодонами. Такой код, в котором каждой аминокислоте соответствовал бы только один кодон, можно было бы назвать невырожденным. В другом варианте большая часть или все 64 кодона могли бы кодировать какую-либо аминокислоту. Такой код, в котором одной аминокислоте соответствуют один или несколько кодонов, называют вырожденным. (Термин вырожденный для [c.68]

Интеркаляция в свою очередь приводит к вставке или делеции нуклеотидов во время последующей репликации. В результате происходят мутации сдвига рамки, при которых в транскрибируемой молекуле мРНК закодированная информация, подлежащая трансляции, имеет сдвиг в рамке считывания. При этом нарушается последовательность аминокислот за участком вставки или делеции. Обычно сдвиг рамки ведет к появлению бессмысленного кодона (нонсенс-кодона), и поэтому фенотипически мутанты в данном случае сходны с нонсенс-мутантами, образованными в результате замены оснований в обоих случаях функция, затрагиваемая мутацией, полностью нарушается. [c.21]

Вставки одного, двух или любого, не кратного трем, числа нуклеотидов в ген также приводят к образованию измененной мРНК со сдвигом рамки считывания, что в свою очередь ведет к последствиям, принципиально не отличающимся от тех, что возникают в результате делеций. Это может быть искажение аминокислотной последовательности в протяженной области, вслед за местом вставки образование нонсенс-кодона (в месте вставки или на некотором расстоянии от него) и преждевременная терминация синтеза белка или сквозное счи1ывание при элиминировании нормального стоп-кодона. Вставка, возникающая в гене вслед за делецией (или наоборот), может восстановить правильную рамку считывания (рис. 40.6, пример 4). Трансляция такой мРНК приведет к образованию полипептида с искаженным участком, заключенным между сайтами вставки и делеции. За точкой восстановления рамки считывания аминокислотная последовательность будет нормальной. Можно представить множество комбинаций делеций и вставок, в результате которых образуются белки, содержащие участки с измененной структурой, окруженные участками с исходной аминокислотной последовательностью. Этот феномен был убедительно продемонстрирован на бактериофаге Т4, что внесло значительный вклад в доказательство триплетной природы генетического кода. [c.100]

А. Гарен, изучавший генетический контроль синтеза щелочной фосфатазы у Е. oli, сравнил аминокислотные остатки, находившиеся в молекуле фермента дикого типа и у внутригенных ревертантов по локусу, кодирующему щелочную фосфатазу. Полученный результат представлен на рис. 15.18. Показаны только те кодоны соответствующих аминокислот, которые связаны со структурой амбер-кодона заменой одного нуклеотида. На основе этих данных амбер-кодон был идентифицирован как UAG. Аналогичным образом другие исследователи (С. Бреннер, Ф. Крик) расшифровали структуру еще двух нонсенс-кодонов oxpa- Jhh и о/гал-UGA. [c.400]

Обнаружение генов-супрессоров, осмысливающих нонсенс-аллели разных генов, указывает на то, что трансляция генетического кода может меняться. Характер специфичности нонсенс-супрессоров Е. соИ по отношению к нонсенс-кодонам, представленный в табл. 15.5, подчиняется правилам неоднозначного соответствия кодонов иРНК и антикодонов тРНК, как если бы охра-супрессоры — супрессоры нонсенса UAA — кодировали тРНК с антикодоном AUU (см. табл. 15.4), который может считывать UAA и UAG. [c.401]

Супрессия на уровне трансляции може (фоисходить также вследствие мутаций в генах, к( дкрующи< нек.-горые бе ши пиоо сом. В результате этих мутаций рибосома омг.йпа-тся , например в считывании нонсенс-кодонов и лос.мис иии, , гл r>iei неко [c.402]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология