Митохондрии дрожжей

Митохондрии присутствуют во всех клетках эукариот, использующих для дыхания кислород. Число митохондрий на клетку варьирует от 1 (у мельчайших трипаносом) до 3-10 (в некоторых ооцитах). Типичная клетка печени содержит более 1000 митохондрий [21]. Новые интересные данные получены при изучении митохондрий дрожжей [22]. Исследование серийных срезов через одну клетку (дополнение 1-В) показало, что все митохондрии связаны между собой. Таким образом, митохондрии дрожжевых клеток — это не отдельные органеллы, а единая сообщающаяся внутриклеточная структура. Насколько верно это для других-организмов — пока неясно. [c.34]

Субъединичным состав цитохромоксидазы сильно варьирует в зависимости от источника выделения. Так, цитохром-с-оксидазы бактерий содержат 2—3 субъединицы, митохондрий дрожжей — [c.617]

Рис. 18. Код митохондрий. Такой код имеют митохондрии человека. У митохондрий дрожжей кодоны, начинающиеся с ЦУ, кодируют треонин, а кодон АУА отвечает Иле. Стрелками указаны те места, в которых код митохондрий человека отличается от универсального кода, приведенного на рнс. 6.

Два прерывистых гена в митохондриях дрожжей обладают исключительными генетическими свойствами, которые находятся в таком противоречии с традиционным представлением о гене, что могут получить объяснение только при исследовании ДНК на молекулярном уровне. Строение этих генов приведено на рис. 20.22. [c.258]

Рис. 20.22. Два гена митохондрий дрожжей имеют мозаичную с номером, который соответствует порядку, в котором они были обнару-

Противоречит ли наличие интронов в геноме митохондрий дрожжей предположению о том, что митохондрии появились в результате возникшего в древности симбиоза, когда прототип бактерии был встроен в цитоплазму эукариотической клетки Нет, если предположить, что такое встраивание предшествовало потере интронов прокариотами, хотя при этом мы должны допустить независимую потерю способности к удалению интронов при эволюции бактерий и митохондрий позвоночных. [c.265]

Является ли специфическое разделение труда, демонстрируемое митохондриями и ядрами дрожжей, характерным и для других видов организмов Общее строение агрегатов, состоящих из белков со смешанным происхождением, сходно по крайней мере у митохондрий других грибов и млекопитающих. В геноме митохондрий дрожжей и млекопитающих присутствуют гены, кодирующие одни и те же белки. Таким образом можно сделать общее предположение о наличии значительной консервативности кодирующих функций митохондриальных геномов у различных видов организмов. [c.284]

Хлоропласты имеют более сложный геном, чем митохондрии дрожжей и человека [39, 46] [c.63]

Цитохромоксидаза — мембранный белок, состоящий из ряда субъединиц. Интересно, что в процессе эволюции шло усложнение этого комплекса. Цитохромоксидазы различных бактерий содержат от 2 до 3 субъединиц, в митохондриях дрожжей их — 7— -8, а в митохондриях высших животных—12—13 субъединиц. [c.128]

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]

Особые РНК-полимеразы обеспечивают транскрипцию клеточных органелл эукариот — хлоропластов и митохондрий. В составе хлоропластной ДНК обнаружены гены, гомологичные генам, кодирующим а-, - и -субъединицы РНК-полимеразы Е. oli. Это, а также сходство нуклеотидной последовательности промоторов бактерий и хлоропластов свидетельствует о том, что РНК-полимераза хлоропластов должна быть сходна с РНК-полимеразой бактерий. РНК-полимеразы митохондрий состоят, по-видимому, всего из одной субъединицы, подобно РНК-полимеразам, кодируемым некоторыми бактериофагами, такими, как ТЗ и Т7. РНК-полимераза митохондрий дрожжей сходна с РНК-полнмеразами этих фагов по аминокислотной последовательности. Ген, кодирующий митохондриальную РНК-полимеразу, располагается в ядре. [c.136]

Отклонения от универсальности кода, как об этом уже говорилось на с, 262, наблюдаются в митохондриях. У митохондрий человека АУА кодирует не Иле, а Мет, кодон УГА — не обрыв цепи, а Трп, кодоны АГА и АГГ — терминирующие. Кодовая таблица оказывается более симметричной в соответствии с нред-скаэанием Ичаса (1969). У митохондрий дрожжей УГА—Трп ЦУА, ЦУЦ, ЦУГ, ЦУУ — не Лей, а Тре, АГА, АГТ — терминирующие. Вырождение для Тре достигло восьми кодонов. [c.279]

Митохондрии — это замкнутые клеточные полиморфные структуры с многочисленными перегородками, возникающие в результате постепенной инвагинации цитоплазматической мембраны. Размеры митохондрий варьируют в широких пределах. Форма митохондрий может быть удлиненной, эллипсовидной или круглой. Эти органоиды ответственны за энергетический обмен клетки и в зависимости от энергонапряженности обмена в клетке внутренняя мембрана может иметь меньше (не напряженный обмен) или больше (энергонапряженный обмен) складок или трубочек (крист). Наружная мембрана митохондрий дрожжей очень прочна и однородна. Внутренняя мембрана неоднородна, к ней в большом количестве прикреплены грибовидные структуры, которые, по-видимому, являются местом сосредоточения ферментов, вероятнее всего, участвующих в процессе окислительного фосфорилирования. Внутренняя мембрана митохондрий, особенно кристы, более лабильна, чем внешняя. [c.28]

Сходный тип супрессии был обнаружен в митохондриях дрожжей. При этом супрессируются мутации, вызванные вставками или делециями одного остатка Т на участке из пяти Т. [c.101]

Геном митохондрий дрожжей существенно больше. Его размер у различных штаммов S. erevisiae варьирует в широких пределах, составляя в среднем около 84 т. п. н. В дрожжевых клетках при стандартном определении обнаруживается около 22 митохондрий на одну клетку, что предполагает наличие примерно 4 копий генома в каждой органелле. В растущих клетках содержание митохондриальной ДНК может достигать 18% всей ДНК клетки. (Митохондриальные геномы других видов дрожжей могут иметь существенно большие размеры.) [c.282]

Данные о происхождении компонентов, необходимых для экспрессии генов в митохондриях дрожжей, приведены в табл. 22.3. В целом аналогичная картина наблюдается в митохондриях других видов организмов и в хлоропластах. В митохондриях дрожжевых клеток можно выделить восемь мРНК, и они транскрибируются с помощью РНК-полимеразы, которая (предположительно) кодируется ядерными генами. Только мРНК, транскрибируемые с митохондриальных генов, могут транслироваться внутри митохондрии, и, с другой стороны, это единственное место в клетке, где эти мРНК могут экспрессироваться. [c.283]

В табл. 22.4 приведены комплексы, содержащие белки, синтезированные в митохондриях дрожжей. АТРаза состоит из двух частей мембранного фактора, образуемого двумя или более субъединицами, кодируемых митохондриальным геномом, и растворимой АТРазы F1, состоящей примерно из пяти субъединиц, синтезируемых в цитоплазме. Цитохром-с—оксидаза также состоит из субъединиц, происходящих из обоих источников. В состав комплекса цитохромов Ьс входит один белок митохондриального происхождения, связанный с щестью субъеди- ницами цитоплазматического происхождения. Малая субъединица рибосомы включает в себя один белок (Уаг 1), кодируемый митохондриальными генами. Были получены мутации, позволяющие идентифицировать почти все митохондриальные гены. [c.284]

Рис. 22.2. В состав генома митохондрий дрожжей входят имеющие прерывистое и непрерывное строение гены, кодирующие белки, гены, кодирующие рРНК, и гены, кодирующие тРНК (положение тРНК-генов не указано). Стрелки показывают направление транскрипции.

Существование генетической рекомбинации в митохондриях дрожжей (см. ниже) позволило создать генетическую карту генома митохондрий, которая была сопоставлена с физической картой при изучении возникающих естественным путем делеций митохондриального генома (называемых петит-мутациями). Участок, занимаемый каждым геном, определяли по положению на карте соответствующей мРНК. [c.285]

Весьма значительная часть митохондриального генома дрожжей (около 25%) состоит из коротких (А—Т)-бо-гатых участков ДНК, вероятно не несущих функции кодирования. Однако значительная часть генетического материала все еще не изучена, и будет удивительно, если для оставшихся незаполненными участков карты не будут обнаружены другие гены. Но, даже допуская такую возможность, можно все же считать, что общее число генов в митохондриях дрожжей вряд ли превышает 20. [c.285]

Из нуклеотидных последовательностей границ сплайсинга и окружающих их участков очевидно, что Нй эхой комплементарности между соответствующими левой и прйюэй границами нет это исключает возможность их непосредственного соединения друг с другом путем спаривания оснований. Другая возможность состоит в специфическом попарном узнавании последовательностей на границах экзон—интрон белками или РНК. Модели такого рода могут быть применены к митохондриям дрожжей, где сплайсинг осуществляется только по нескольким парам границ (как описано в гл. 20). В случае гораздо большего числа границ в ядерных молекулах труднее проверить справедливость таких моделей. [c.325]

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]

О последовательностях нуклеотидов в митохондриальной ДНК высших растений сведений очень мало, но секвенирован почти полностью большой (78 ООО п. н.) митохондриальный геном дрожжей Sa haromy es erevisiae, и оказалось, что только около трети его кодирует белки. Эти данные говорят о том, что, возможно, большая часть избыточной ДНК в митохондриях дрожжей (а может быть, и высших растений) не имеет существенного значения для организма. [c.492]

Сходным образом осуществляется транспорт белков внутрь митохондрий. Если очищенные митохондрии дрожжей инкубировать с клеточным экстрактом, содержащим только что синтезированные радиоактивные дрожжевые белки, то можно наблюдать, что митохондриальные белки, кодируемые ядерным геномом, отделяются от немитохондриальных белков цитоплазмы [c.64]

ГО — ЛИШЬ В Присутствии дитионита. Кроме того, для цитохромов Ь этих двух типов были зарегистрированы различные спектры как в интактных митохондриях, так и в очищенном комплексе. Наконец, они имели различные потенциалы полувосстановления, и эта разница сохранялась даже в выделенных димерах цитохромов (von Jagow et al., 1978). Эти цитохромы были названы Ьк или S62 — цитохром, восстанавливаемый сукцинатом, и Ьт или Ьббб — цитохром, который восстанавливается лишь ди-тионитом. В дальнейшем, однако, генетические исследования на митохондриях дрожжей показали, что апобелки обоих цитохромов кодируются одним структурным геном и, следовательно, являются структурно идентичными субъединицами димера. В этом случае различное поведение цитохромов в димере, по-видимому, связано с взаимодействиями мономеров. [c.119]

Аналогичный прием был использован и в другой работе [Stephenson et al., 1980]. Ее авторы исследовали гидрофобные белки внутренней мембраны митохондрий дрожжей. В присутствии циклогексимида, блокирующего синтез белков в цитоплазме, белки митохондрий метили S, а затем экстрагировали и фракционировали в первом направлении методом ИЭФ в 4%-ном [c.51]

II про-мРНК митохондрий дрожжей также имеют консервативные последовательности, а возможно, и специфическую вторичную структуру, но она отличается от структуры интронов группы I. Интроны этого типа также способны к самовырезанию, но об особенностях их вторичной и третичной структуры и соответственно о молекулярных деталях сплайсинга известно меньше. Очевидны две особенности механизма сплайсинга 1) в отличие от самосплайсинга интронов группы I для сплайсинга интронов группы II не нужен нуклеозид-инициатор 2) в результате сплайсинга образуется структура типа лассо (рис. 8.76). [c.112]

Позднее было показано, что окисление лактата в митохондриях дрожжей идет в обход начальных и средних участков фосфорили-рующей дыхательной цепи. В обходном пути свободного окисления участвует цитохром Ьг, заключенный в межмембранном пространстве, а также цитохромоксидаза. НАД не нужен для окисления лактата дрожжевыми митохондриями. По данным А. Ф. Броди и сотрудников, клетки My oba terium phlei окисляют лактат быстрее, чем другие субстраты, но без фосфорилирования. [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология