Сельскохозяйственная биотехнология-стр.140

Рис. 2.12. Перекрывающиеся гены в ДНК фага 174. В двух рамках считывания закодированы две последовательности аминокислот

Универсальность кода (за редким исключением) свидетельствует о его раннем происхождении в эволюции. Возможно, на ранних этапах только первые два основания служили для узнавания, а роль третьего основания определилась позднее. В некоторый момент код был «заморожен» в его современном виде. Всякая мутация, изменяющая код, изменит последовательность аминокислот у большинства белков. Многие из этих изменений могут быть летальными. Следовательно, должно существовать сильное давление отбора против таких мутаций.

Рамки считывания могут перекрываться. Концепция генетического кода предполагает, что аминокислотная последовательность записана в одной из трех рамок считывания на данном отрезке молекулы ДНК. Эта рамка называется открытой. Началом кодирующей области является стартовый кодон, а завершается она одним из кодонов-терминаторов. Две другие рамки считывания называются блокированными. Они не используются для синтеза белка, поскольку содержат много кодонов-терминаторов. Поэтому у мутантов со сдвигом рамки считывания синтез полипептидной цепи быстро прекращается.

Первым исключением из правила была ДНК бактериофага ФХ 174, которая содержит 5375 нуклеотидов и кодирует более 2000 аминокислот. Расшифровка нуклеотидной последовательности фаговой ДНК позволила разрешить эту парадоксальную ситуацию. Были обнаружены две перекрывающиеся рамки считывания, т. е. в одной и той же последовательности нуклеотидов достаточно протяженной длины (около 300 нуклеотидов) закодированы две различные аминокислотные последовательности. Таким образом различные белки могут кодироваться альтернативными рамками считывания, они могут начинаться и кончаться в разных местах и участок перекрытия может варьировать в широких пределах (рис. 2.12). У бактериофага G4 обнаружены короткие участки генома, которые кодируют части трех различных белков во всех трех рамках считывания.

Другие материалы