Кодон синонимические

На генном уровне изменения первичной структуры ДНК под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако, генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точковых мутациях. Поскольку в состав ДНК входят азотистые основания только двух типов - пурины и пиримидины, все точковые мутации с заменой оснований разделяют на два класса транзиции (замена пурина на пурин или пиримидина на пиримидин) и трансверсии (замена пурина на пиримидин или наоборот). Из-за вырожденности генетического кода могут быть три генетических последствия точковых мутаций сохранение смысла кодона (синонимическая замена нуклеотида), изменение смысла кодона, приводящее к замене аминокислоты в соответствующем месте полипептидной цепи (миссенс-мутация) или образование бессмысленного кодона с преждевременной терминацией (нон- [c.277]

Одно из, очевидных ограничений заключается в том, что нуклеотидный текст кодирующей области должен допускать представление в виде последовательности триплетов (кодонов), не содержащих терминирующих троек ТАА, TAG, TGA. В этой последовательности частоты встречаемости синонимических кодонов должны соответствовать аминокислотному составу белковой молекулы. [c.82]

Использование статистики синонимических кодонов. Олигонуклеотид-ные статистики кодирующих областей, т.е. частоты встречаемости 1-грамм, специфичны для таксономических групп и даже для отдельных [c.92]

Из сказанного ясно, что эффект замены синонимических кодонов непредсказуем. Практические рекомендации при пла- [c.322]

Отмеченные отклонения могут быть связаны с различными факторами. Так, уменьшение содержания Т в первой рамке и А в третьей обусловлено запретом на кодоны ТАА, TGA и TAG. Увеличение содержания G в первой рамке и С в третьей подтверждает указанное ранее (Shepherd, 1981) предпочтительное использование кодонов типа RNY (R-пурин, У-пиримидин), которое связывается с особенностями архаического генетического кода. За относительное увеличение содержания Т во второй рамке ответственны периодические серии синонимических кодонов, кодирующих неполярные аминокислотные остатки, входящие в состав альфа-спиралей белковых молекул (Zhurkin,1981). Наконец, увеличение содержания А и уменьшение содержания G во второй рамке обусловлено тем, что 14 кодонов, имеющих А во второй позиции, соответствуют 7 аминокислотам, в то время как 15 кодонов, содержащих во второй позиции G, кодируют только 5 различных аминокислот. [c.47]

Посмотрим, как это ограничение влияет на распределение нуклеотидов в кодирующей области. Данные о среднем аминокислотном составе белков из 314 семейств ( Dayhoff,19 2) свидетельствуют о том, что частоты встречаемости аминокислот достаточно сильно варьируют, например аланина в среднем содержится в 6,6 раза больше, чем триптофана. Можно сформировать модельную кодирующую нуклеотидную последовательность таким образом, чтобы выполнялись ограничения на средний аминокислотный состав. При этом синонимические кодоны будем использовать с равной вероятностью (внутри своей группы). В табл.3.1 указано, какое количество (из 1000 остатков) приходится на долю каждой из 20 аминокислот во всех трех возможных рамках считывания. Заметим, что значения для первой рамки соответствуют цифрам Дайхоф. В табл.3.2 также для трех возможных рамок представлены частоты кодонов. Наконец, в табл.3.3 приводятся частоты встречаемости нуклеотидов в трех позициях кодонов, вычисленные для модельной последовательности. [c.83]

Во всех случаях (табл.3.1-3.3) можно увидеть значительные различия между частотами, относящимися к разным рамкам. Таким образом, ясно, что триплетность и конкретный вид генетического кода, а также диспропорции в аминокислотном составе приводят к вполне ощутимым особенностям в статистических характеристиках белок-кодирующих нуклеотидных последовательностей. Эти особенности в природных ДНК существенно усиливаются вследствие известного явления "селекции кодонов", которое заключается в том. что синонимические кодоны используются в геноме в неодинаковых пропорциях, специфических для каждого организма (Gгanthaln а1., 1980а). [c.83]

К методу Стадена - Маклачлан близок метод Грибскова и соавт. (Gribskov et al.,1984). Основное отличие состоит в том, что для определения вероятности принадлежности рассматриваемого фрагмента ДНК к кодирующей области берутся частоты использования синонимических кодонов (нормированные на единицу в каждой группе), определенные заранее для данного генома. [c.95]

Этот выбор в какой-то степени уменьшает чувствительность метода по сравнению с методом Стадена - Маклачлан, так как учитывается только одна из двух составляющих абсолютной частоты встречаемости кодонов, а вторая составляющая - частота встречаемости аминокислот - оказывается отброшенной. С другой стороны, возникают два преимущества. Во-первых, увеличиваются возможности распознавания генов, кодирующих белки с произвольным аминокислотным составом. Во-вторых, получаемый результат несет одновременно некоторую информацию об использовании наиболее или наименее распространенных в данном геноме синонимических кодонов, что позволяет предполагать определенный уровень экспрессии гена (см.гл.2). [c.95]

Для пояснения выбора объектов для анализа напомним, что закономерности неслучайного использования синонимических кодонов в бактериальных генах могут быть связаны со степенью их экспрессии в клетке. С другой стороны, выбор кодонов отралсается и на статистических характеристиках нуклеотидных последовательностей кодирующих областей. Поэтому представляет интерес сопоставление результатов применения алгоритма для кодирующих последовательностей со значительными различиями в правилах выбора синонимических кодонов. [c.105]

Такой метод оценки гетерозиготности особей в популяции обладает несравненно большей разрешающей способностью, нежели изучение разнообразия по морфологическим признакам. Однако и он не оценивает все возможные варианты аллелей, присутствующие в популяции. При этом недооцениваются замены аминокислот, которые не меняют заряд молекулы, а такие варианты вполне реальны. Их существование выявили исследования с использованием систем ген—фермент (см. гл. 15). Возможно также существование мутантных аллелей, различающихся по третьим положениям отдельных кодонов, а как известно, очень часто замены нуклеотидов в третьем положении кодона оказываются синонимическими, т. е. не изменяют значения кодона, не приводят к замещениям аминокислотных остатков (см. гл. 15, рис. 15.16). Особенно сложно выявить в гетерозиготе так называемые нулевые аллели, несущие нонсенс-кодоны и вследствие этого не представленные активными ферментными молекулами в изозимном спектре. Существуют и другие причины отсутствия ферментативной активности. [c.462]

Среди других факторов, оказывающих влияние на эффективность трансляции, следует упомянуть частоту использования кодонов при кодировании белков в структурных частях разных генов [131]. В настоящее время установлено, что использование синонимических кодонов (кодирующих одну и ту же аминокислоту) вырожденного генетического кода не случайно и отражает количественную представленность отдельных изоакцепторных тРНК в клетках организма. С другой стороны, частота использования кодонов в разных генах одного и того же организма является эффективным фактором, регулирующим уровень экспрессии этих генов в процессе трансляции. Чем реже тот или иной ко- [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология