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

12. Генетический код 85

Рис. 12.6 (продолжение).

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.

86 Экспрессия генетического материала

Рис. 12.6 (продолжение).

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.

12. Генетический код 87

Рис. 12.6 (продолжение).

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.

88 Экспрессия генетического материала

Рис. 12.6 (продолжение).

Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.

12. Генетический код 89

Рис. 12.6 (продолжение).

обнаружено, что между генами D и F находится неизвестный ранее ген J, кодирующий относительно небольшой белок (этот белок был также обнаружен в клетках, зараженных фагом). В-третьих, положение границ между генами в двух случаях оказалось отличным от того, которое было предсказано генетической картой. Мутации, на основании которых была построена генетическая карта, расположены таким образом, что только с их помощью было бы невозможно обнаружить, что ген В локализуется внутри последовательности гена А, а ген E аналогичным образом заключен внутри гена D (рис. 12.7). Таким образом, удалось объяснить казавшееся совершенно парадоксальным наблюдение о том, что общее число аминокислотных остатков в последовательностях всех белков, кодируемых фХ174, превышает теоретически достижимую кодирующую емкость последовательности, содержащей 5386 нуклеотидов. Перекрывание в одной цепи нуклеотидных последовательностей, кодирующих совершенно различные аминокислотные последовательности, обеспечивается трансляцией соответствующих мРНК в различных рамках считывания. Это достигается за счет наличия дополнительных сайтов связывания с рибосомами, необходимых для инициации синтеза новой полипептидной цепи, которые локализованы внутри транслируемых участков мРНК генов А и D.

Локализация транскрипционных единиц генома фХ174, помеченных на рис. 12.7, установлена на основании имеющихся данных о характерных последовательностях промоторных участков ДНК (см. гл. 15). Поскольку в последовательности перед геном В находятся два промоторных участка, то не исключено, что белки, продукты генов А и В, в действительности транслируются с различных мРНК-транскриптов. Однако в случае перекрывающихся генов E и D имеется только один доступный общий промотор, и, следовательно, для синтеза белка D используется та же молекула мРНК, что и для синтеза белка Е. Расположение участков терминации транскрипции, также отмеченных на рис. 12.7, свидетельствует о том, что в действительности все мРНКтранскрипты генома фХ174 являются полицистронными, т.е. кодируют

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

90 Экспрессия генетического материала

Рис. 12.7. Физическая карта генома фХ174. Показана локализация цистронов, кодирующих известные белки фХ174. Обратите внимание на перекрывание цистронов А и расположенного внутри него В, а также цистронов D и E. Черным отмечено расположение трех промоторов и размеры образующихся транскриптов. Между цистронами H и А находится очень эффективный терминатор. Между цистронами J и F располагается малоэффективный терминатор, допускающий с заметной частотой продолжение транскрипции за область локализации этого терминатора. Положение терминаторных участков показано цветными линиями.

более одного белка даже в тех случаях, когда нуклеотидные последовательности соответствующих структурных генов не перекрываются. В принципе, исходя из строения генома фХ174, можно допустить, что в нем закодирована структура еще одного белка - продукта гена К, включенного внутрь гена А и перекрывающего конец этого гена и начало гена С. Однако до сих пор этот белок не удавалось обнаружить ни в инфицированных клетках, ни при изучении мутантных фагов. В то же время в клетках, инфицированных близкородственным фагом G4, помимо набора белков, гомологичных всем известным белкам фХ174, был идентифицирован и фаговый белок, гомологичный гипотетическому продукту гена К.

Другим довольно неожиданным фактом оказался наблюдаемый в клетках, зараженных фХ174, синтез дополнительного белка А*. Функция этого белка неизвестна, однако известно, что его аминокислотная последовательность совпадает с С-концевой половиной последовательности белка, кодируемого геном А. Белок А* считывается с мРНК-транскрипта гена А, который содержит дополнительный внутренний сайт связывания с рибосомой, расположенный (как показано на рис. 12.6) на подходящем расстоянии от триплета AUG, который таким образом может выступать в роли дополнительного инициаторного кодона. Синтез белка А* происходит с использованием в качестве матрицы той же мРНК в той же рамке считывания, что и для белка А.

Определение нуклеотидной последовательности генома фХ174 позволило существенно расширить представления об используемых в при-