50. Периодические сополимеры Кораны. Установление значения терминирующих кодонов.

Корана разработал метод синтеза периодических сополимеров c определенной повторяющейся последовательностью (например, GUGUGU…., AAGAAG…… или GUUGUU……). Синтезировал ряд сополимеров с известной повторяющейся последовательностью из 2, 3 и даже 4 нуклеотидов. Эти регулярные сополимеры были использованы в качестве матриц в бесклеточной системе синтеза белка.в качестве матриц полирибонуклеотиды: poly(GAU), poly(GUAA) и poly(AUAG).

Матрица poly(GUAA):

Матрица, состоящая из повторяющейся последовательности трех оснований, poly(GAU). В зависимости от начала рамки считывания, должен образовываться полипептид, в состав которого будет входить аминокислота только одного вида.при трансляции такой матрицы, могут синтезироваться три различных гомополипептида. на poly(UUC) синтезировались полифенилаланин, полисерин и полилейцин. В случае poly(GAU) синтезировались не три гомополипептида, а два – полиметионин и полиаспарагиновая кислота. Причиной отсутствия синтеза третьего гомополипептида является то, что третья рамка считывания соответствует– UGA:

три кодона – UAG, UGA и UAA не кодируют аминокислоты, а являются сигналами остановки белкового синтеза. Сопоставление структуры белка дикого типа и участка белка между двумя мутациями типа «сдвиг рамки» выявило четкую корреляцию между измененным смыслом кодонов и последовательностью аминокислот в поврежденном участке белка.

Синтез полинуклеотидов с определенной последовательностью и использование их в качестве матриц для синтеза белка в сочетании с работами по связыванию тРНК с рибосомами в присутствии тринуклеотидов привели к полной расшифровке генетического кода в 1966 г.

51. Строение тРнк. Пространственная l-форма тРнк. Минорные компоненты тРнк.

т РНК выполняет функцию адапторной молекулы, ответственной за перевод последовательности нуклеотидных триплетов в последовательность АК. Последовательность любой тРНК может быть изображена в форме клеверного листа, образуемого в результате спаривания оснований между короткими комплементарными участками.4 основных структурных элемента: Акцепторная ветвь состоит из двухцепочечного стебля, который заканчивается CCA. Остальные ветви состоят из двухцепочечных стеблей, на конце которых TC петля: TC - риботимидин – псевдоуридин – цитидин. Антикодоновая ветвь содержит антикодоновый триплет в центре петли. D-петля: дигидроурацил. тРНК стандартная структура 76 оснований (74 - 95 оснований). Вариации в размере D-петли могут достигать 4 оснований.дополнительная петля, расположенная между антикодоновой и TC-петлями.тРНК класса 1 имеют небольшую дополнительную петлю, состоящую только из 3-5 оснований. тРНК класса 2 относятся тРНК, имеющие большие дополнительные петли (13 до 21) и двухцепочечный стебель размером около 5 пар оснований.

Комплементарные О.,поддерживающие структуру клеверного листа тРНК консервативны.в акцепторной ветви насчитывается 7 комплементарных пар оснований, 5 – в TC-ветви, 5 – в антикодоновой ветви и обычно 3 в D-ветви. A-U и G-C, но встречаются также пары G-U, G- или А-. основания, находящиеся в некоторых положениях, являются консервативными или инвариантными.полуконсервативные или полуинвариантные, только один тип оснований – пуриновое или пиримидиновое.

Общие свойства тРНК:

1. одна полинуклеотидная цепь длиной от 74 до 95 рибонуклеотидов

2. наличие большого числа необычных оснований, от 7 до 15 на молекулу.

3. На 3^/-конце всех тРНК расположена последовательность CCA.

4. половина нуклеотидов тРНК спарена и образует участки двойной спирали.

5. Антикодоновая петля состоит из семи оснований, расположенных, начиная с 5^/-конца, в последовательности:

Форма клеверного листа, отражает вторичную структуру тРНК.

L-образная пространственная структура тРНК. Это третичная структура тРНК, свойственная, скорее всего для всех тРНК. Двухцепочечные участки вторичной структуры сохраняются и в третичной структуре, при этом в молекуле тРНК формируются две двойные спирали. В образовании одной двойной спирали принимают участие акцепторная и ТС ветви. Антикодоновая и D-ветвь формируют другую двойную спираль. Область изгиба между двойными спиралями содержит ТС- и D-петли. 2. молекула тРНК имеет L-образную форму. 3. вторичные водородные связи – водородные связи, поддерживающие структуру клеверного листа, третичные водородные связи (между основаниями,составляющими D- и ТС-петли) – дополнительные связи,обуславливающие формирование третичной структуры. Стабилизирующую роль играют нетрадиционные взаимодействия между основаниями и сахарофосфатным остовом, а также между основаниями и отдельными частями остатков рибозы, особенно с 2`-ОН группами. стэкинг-взаимодействия между остатками А, G и С. Играют важную роль в формировании внутри- и межмолекулярных взаимодействий, явл. результатом реализации ван-дер-вальсовых сил, возникающих за счет перекрывания π-облаков над и под двойными связями ненасыщ. колец пуринов и пиримидинов, содной стороны, и гидрофобных взаимодействий, с др. стороны. 4. отдельные участки тРНК максимально разобщены. ССА расположен на одном конце L-образной структуры, а другой конец представляет собой антикодоновую петлю. Последовательность ТС лежит в углу L-образной структуры.Минорные пиримидиновые основания — 5-метилцитозин, 5-оксиметилцитозин и др., минорные пуриновые основания — 2-метиладенин, 1-метилгуанин и др. Содержание М.О. в тРНК (до 10% от общего содержания азотистых оснований).