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

11. Передача информации в клетках 63

Ключевые слова и понятия
Активация аминокислоты Аминоацил-тРНК Аминоацил-тРНК-синтетаза Антикодон Гетерогенная ядерная РНК (гяРНК) Интрон кДНК Кодон Колинеарность Матричная РНК (мРНК) Обратная транскриптаза Пептидилтрансфераза	Полисома Промотор Рибосома РНК-полимераза σ-Субъединица Терминатор Транскрипция Транскрипционная единица Трансляция Транспортная РНК (тРНК) Центральная догма Экзон
Задачи
11.1. При инкубации в соответствующих условиях чистой двухцепочечной ДНК с нуклеозидтрифосфатами в присутствии РНК-полимеразы E. coli происходит синтез РНК. Количество образовавшейся РНК измеряется по включению [^3Н]-меченых нуклеозидтрифосфатов (тритиевая метка вводится в азотистые	основания). Для определения количества трития, включившегося в РНК, ее осаждают кислотой, что позволяет отделить образовавшуюся РНК от избытка меченых нуклеозидтрифосфатов. Данные, приведенные в табл. 1 1.2, отражают относительные количества -^32Р-нуклеозидтрифосфатов, включившихся в РНК

Таблица 11.2. Включение -^32Р-нуклеозидтрифосфатов в РНК при транскрипции in vitro различных препаратов ДНК
ДНК	Синтез РНК (пикомоли)^1^)	Включение -^32Р-нуклеотидов (пикомоли)
		ATP	GTP	UTP	CTP
Т2	4800	2,4	1,2	0,12	0,10
Т5	4000	1,80	1,4	0,41	0,23
SP3	5480	1,25	1,0	0,39	0,12
Clostridium perfringens	2800	1,60	2,1	0,28	0,25
Escherichia coli	2660	0,43	1,4	0,13	0,10
Micrococcus lysodeikticus	2560	0,36	2,5	0,10	0,12
Тимус теленка	3560	0,77	1,3	0,33	0,18
Сополимер dAT	rAU = 7200	4,40	—	0,20	—
Гомополимер dGdC	rG=1350	—	4,8	—	0,30
	rC=120
^1) 1 пикомоль = 10^—^12 моль. (По Maitra U., Hurwitz J. 1965. Proc. Nat. Acad. Sei, USA, 54, 815.)

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

64 Экспрессия генетического материала

Таблица 11.3. Гибридизация [^3Н]-РНК с РФ ДНК и одноцепочечной ДНК фага φ XI 74
	Образование РНК — ДНК-гибрида (имп/мин, распад [^3Н])
РНК/ДНК Время введения пульсовой метки (мин)	РФ ДНК	Одноцепочечная ДНК из фаговых частиц^1
5-6,5	253	60
35-36,5	3261	160
50-51,5	3473	160
^1 Приведены предельные значения. (По Hayashi M. et al. 1963. Proc. Nat. Acad. Sei. USA, 50, 664.)

в идентичных условиях. Реакцию осуществляли каждый раз таким образом, что только один из четырех нуклеотидов содержал ^32Р-метку в γ-положении трифосфатного остатка. Определить количество ^32Р и ^3Н, включившихся в РНК, в каждой реакции можно, измерив радиоактивность осадка с помощью сцинтилляционного счетчика, позволяющего независимо регистрировать излучение от ^32Р и ^3Н благодаря достаточно большим различиям в энергиях частиц, испускаемых этими изотопами. Какие выводы можно сделать из этих данных? 11.2. Напомним, что ДНК, выделенная из фага фХ174, является одноцепочечной. При инфекции чувствительных клеток ДНК этого фага переходит в двухцепочечную репликативную форму (РФ). Молекулы РНК, синтезируемые в клетках, инфицированных фХ174, пометили in vivo с использованием [^3Н]-уридина. Выделенную меченую [^3Н]-РНК инкубировали с одноцепочечной фаговой ДНК или с выделенной из клеток денатурированной РФ ДНК фХ174, что приводило к образованию РНК — ДНК-гибридов между комплементарными последовательностями РНК и ДНК. Данные о количестве [^3Н]-РНК, обнаруженном в гибридных молекулах, приведены в таблице 11 .3. Какие выводы можно сделать на основании этих данных? 11.3. Какое количество богатых энергией фосфодиэфирных связей, входящих в состав АТР и GTP, должно быть подвергнуто гидролизу для образования

одной пептидной связи в ходе белкового синтеза? Сколько связей должно быть гидролизовано в процессе полного синтеза белка, содержащего 50 аминокислотных остатков? 11.4. С культивируемыми клеточными линиями млекопитающих можно проводить генетические эксперименты, используя подходы, аналогичные тем, которые применяются при генетическом исследовании микроорганизмов. Например, можно отобрать температурочувствительные мутанты, растущие при 34°С, но не при 40°С. При обработке мутагенами культуры клеток яичника китайского хомячка удалось получить целый ряд мутантных линий с фенотипом чувствительности к температуре. Клетки некоторых из этих линий не растут при 40°С из-за нарушения способности к синтезу белков. Этот же дефект проявляется и в опытах in vitro при 40°С. Однако мутантные клетки приобретают способность к росту при 40°С на среде с 10-100-кратным превышением концентрации одной из 20 содержащихся в обычной среде аминокислот. Для каждого типа мутантов «спасительным» оказывается избыток только одной определенной аминокислоты. На основании ваших знаний о механизме биосинтеза и об особенностях функционирования белков ответьте на вопрос: а) какова возможная функция генов, мутации в которых вызывают описанный фенотип? б) сформулируйте предложения по проверке вашей гипотезы.