Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

196 Экспрессия генетического материала

Рис. 15.21. Нуклеотидная последовательность аттенуаторного лидерного транскрипта trp-oneрона E. coli. Отмечен участок связывания с рибосомой и участок, кодирующий 14-членный полипептид, содержащий два соседних остатка триптофана. Терминация происходит после считывания полиуридинового сегмента, следующего за участком, образующим шпилечную структуру (3 :4). Показана также альтернативная вторичная структура, включающая петлю гораздо большего размера (2:3). (По Lee F., Yanofsky С., 1977. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 74, 4365.)

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

15. Регуляция экспрессии генов у прокариот 197

Рис. 15.22. Модель аттенуации trpоперона Е. coli, основанная на представлении об участии рибосомы, синтезирующей лидерный полипептид, в контроле терминации транскрипции. От положения рибосомы зави-	сит выбор альтернативного варианта вторичной структуры транскрипта. Терминация происходит при образовании шпилечной структуры 3 :4. (По Oxender D.L et al, 1979. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 76, 5524.)

тид из 14 аминокислот, в числе которых - два соседних остатка триптофана. Само по себе это достаточно примечательно, поскольку частота встречаемости триптофана в белках обычно составляет 1 на 100 аминокислотных остатков. Вторая особенность заключается в присутствии последовательностей, которые могут формировать три взаимоисключающих варианта вторичной структуры, показанные на рис. 15.21 и 15.22. Одна из шпилечных структур очень напоминает структуру терминатора. Обе эти особенности были обнаружены также в структуре других оперонов биосинтеза аминокислот при анализе последовательности соответствующих лидерных транскриптов. Каждый из этих транскриптов кодирует небольшой полипептид, содержащий несколько аминокислотных остатков - продуктов биосинтеза, направляемого данным опероном (рис. 15.23). Последовательность каждого из них может формировать три взаимоисключающих варианта вторичной структуры, один из которых напоминает структуру терминатора. Эти наблюдения привели к формулировке модели аттенуации, основанной на представлении о том, что рибосома, транслирующая лидерный полипептид, оказывает влияние на выбор варианта вторичной структуры транскрипта и таким образом определяет, произойдет ли остановка транскрипции после того, как будет синтезирована терминаторная петля, или транскрипция будет продолжена на протяжении всего остального оперона. Эта модель была проверена экспериментально и на сегодняшний день считается в основном верной.

Согласно этой модели, имеет место тесное сопряжение процессов транскрипции и трансляции, за счет чего поведение РНК-полимеразы определяется влиянием первой рибосомы, которая связывается с синтезируемым РНК-транскриптом. Взаимодействие осуществляется благодаря формированию особой вторичной структуры на участке транскрипта, расположенном между рибосомой и РНК-полимеразой. Как уже упоминалось, лидерный транскрипт может образовать три варианта вторичной структуры -1 :2, 2:3 и 3:4 (терминатор). В лидерном trpтранскрипте находятся два триптофановых кодона, расположенных таким образом, что если рибосома ввиду недостатка в среде триптофанил-тРНК^Тгр задерживается рядом с ними, то оказывается, что она тем самым препятствует образованию первой петли 1 :2