A kodonok indítása - vegyész útmutató 21
Kémia és vegyi technológia
A genetikai kód egy adott gén nukleotidjai nitrogénbázisainak egy bizonyos szekvenciája. amely megfelel a fehérje aminosavainak szekvenciájának. Minden aminosavat három nitrogént tartalmazó bázis kódol. egy bizonyos sorrendben - egy triplet, amelyet kodonnak hívnak. A legtöbb aminosavat a metionin és a triptofán mellett több kodon kódolhatja. A 20 aminosav kodonjait a táblázatban mutatjuk be. Ezek a kodonok csak a harmadik nitrogénbázisban különböznek egymástól. Például az aminosav-alanin kódolását nukleotidok négy hármasával - HCC, GCC, GCA, GTG végzik. Az első két bázis fontos szerepet játszik az aminosav felismerésében. Nem minden kodon kódolja az aminosavakat. Néhány közülük "kiindulási" jelekként szolgálnak, és kiváltják a protein polipeptidláncának szintézisét, például az AUC-metionin kodont. Más kodonok, például [c.220]
Ábra. 6.11 A két plazmid legvalószínűbb másodlagos RNS-szerkezetének fragmensei, amelyek a szekvenciájában a fehérje génjét hordozzák, az SD régióhoz és az AUG startkodonhoz vannak hozzárendelve
Az Uj gén kiindulási kodonja [c.97]
A genetikai kód triplet jellegét először genetikai kísérletekben mutatták ki. Egy nukleotidnak egy aminosavnak megfelelő szekvenciáját kodonnak nevezik. A kodonok szekvenciáját folyamatosan olvassuk, kezdve a gén egyik végén rögzített kiindulási ponttal. és a gén másik végén lévő végződési pontnál végződik. A nukleotidok szekvenciájának feltérképezése feltételesen az 5-ből a 3-végig, azt látjuk, hogy megfelel az aminosavszekvenciának. az N-terminálistól a C-terminálig terjedő irányba rögzítve. [C.57]
K. Mivel a fehérjeszintézis megindításának kezdő kodonja [c.10]
Ezekből a kísérletekből nyilvánvaló, hogy a genetikai kódot olyan sorrendként értelmezzük, amelyben az olvasási keretet egy kiindulási pont jelenléte rögzíti. így az egyes beillesztések és deléciók kompenzálják egymást. Ha a kettős betétek vagy a kettős deléciós mutációk nincsenek kompenzálva. Ebből azonban nem derül ki, hogy hány nukleotid van a kodonból. De ha három mutációt tervezel. akkor a (- - - - -b) és (---) kombinációk vadfenotípussal rendelkeznek. Az egyéb kombinációk mutáns maradnak. Ebből következik, hogy a kódot tripletek olvassák. mivel a hármas betétek és a háromszoros deléciók csak egy aminosavat adnak hozzá vagy távolítanak el. A fehérje megváltozott részét ebben az esetben az első és a harmadik mutációs hely közötti terület korlátozza (4.3. Ábra). [Č.58]
Miért kezdődik a fehérjeszintézis, vagyis a gén első kodonjának felismerése, ami a fordítás kiindulópontja [c.72]
Az aminosavak közvetlen szekvenálása sokkal fárasztóabb és gazdaságosabb, mint az RNS szekvenciájának meghatározása. Ha azonban nincs tudomásunk az N-terminális és a C-terminális fehérje szekvenciákról, akkor mindig bizonytalan, hogy az első mRNS start kodont ténylegesen használják-e a fehérje szintézisének indítására vagy az első stop [c.116]
D. Mivel nincs ilyen AUG vagy GUG kodon ebben a szekvenciában (amely néha az E. coliban történő fordítási kiindulási jelként alkalmazható), nem utalhat a gén kódoló régiójának kezdetére. Ez utalhat a gén végére. ha az első vagy második leolvasási keretet használtuk. vagy a gén közepére, ha egy harmadik leolvasási keret került felhasználásra. Megérteni ezeket a lehetőségeket. több információra van szüksége. [C.281]
A riboszómákon a polipeptidkötések kialakulása általában három folyamatra osztható: iniciálás, megnyúlás és megszüntetés [98]. A fehérje szintézise az iniciáló kodonnal kezdődik, leggyakrabban a metionin-kodon AUG. Az mRNS láncban megfelelően elhelyezkedő GUG kodon iniciációs kodonként is szolgálhat. Ebben az esetben meghatározza a metionint, és nem a valint. A kiindulási jel felismeréséhez fontos szerepet játszhat a kezdeményező kodonot megelőző bázisok sorozata is. Ezt jelzi, hogy az AUG és a GUG kodonok nemcsak az iniciációs pontokon találhatók. [C.231]
Figyelembe véve ezt a körülményt, a hGH-t a génsebészeti módszerekkel szintetizálják a speciálisan tervezett bakteriális sejtekben. Az E. coli sejtekben szintetizált, a hGH egy további metionin-maradékot tartalmaz a molekula HrH végében. A hGH 191 aminosavból álló bioszintézisét 1979-ben D. Geddel és munkatársai végezték. Először is, a kettős szálú cDNS-t kiónoztuk hasításával további kapott szekvenciát kódoló aminosav-hormon érdekében, kivéve az első 23 aminosav, - a szárító (-NH2) Leu-ra (23), és egy szintetikus polinukleotid. amely az elsőtől a huszonharmadikig terjedő aminosavaknak felel meg az induló ATG kodonnal kezdetben. Ezután a két fragmentumot egyesítjük, és egy pac-promoter és egy riboszóma-kötőhelyre állítjuk be. A hormon végső hozama 2,4 μg volt 1 ml tenyészetenként, ami 100 000 molekula molekula sejtenként. A kapott polipeptidlánc végén lévő hormon egy további metionin-maradékot tartalmazott, és szignifikáns bio- [kb. 138]
Az állítható bakteriális terminátorokat csillapítók (attenuátorok) nevezik. A triptofán operon, az E. coli csillapítóját először felfedezték és jobban tanulmányozták. Ez az operon öt génből áll, amelyek a triptofán bioszintézis enzimjeit kódolják. A szabályozást két rendszer végzi, amelyek érzékelik a sejt triptofánban való igényét. Az első rendszer befolyásolja az iniciáció hatékonyságát az operon promóterben. A triptofán-operon triptophan-operon és triptofán kombinációja az operátorhoz csatlakozik, a transzkripciós kiindulási pont előtt a -10 tartományban. és sztérikusan megakadályozza, hogy az RNS-polimeráz a promoterhez kapcsolódjon. Így. a triptofán feleslegével az operont elnyomják. Triptofán hiányában a represszor elveszíti kommunikációs képességét az operátorral, amelynek következtében az operon indukálódik. Ezt a rendszert 180 bp távolságban elosztott csillapítón keresztül egészíti ki. a belső átírás kiindulási pontjától kezdve - az iniciáló kodontól. i - kifejezés [17]
Az 1 t hosszúságú invertált elem nukleotidszekvenciái. és a szekvenciákat szegélyezi. Az elem végein lévő szekvenciákat függetlenül határoztuk meg mindkét irányban. A promoter helyzete a hin génnél nem pontos, de valószínű, hogy a gén a terminális ismétlődésen belül kezdődik, a hin gén ATG kiindulási kodonja 100 bázispáron belül van. az ismétlés kezdetétől. Megjegyezzük, hogy az elem két vége hasonlósága miatt az invertálás alatt álló promoter hin nem bukik össze. Így. a hin gén bármilyen irányban orientálható. A szekvenálás segítségével megállapítottuk a H2 operon promoterének pozícióját 1 tonna DNS szegmensen belül. közelebb az egyik végéhez. A H2 kódoló része maga 16 bp távolságból indul. az invertált szegmensből. [C.274]
Az aminosav transzport RNS, amely az antikódos párosítást a start kodonnal [c.195]