Главная / Молекулы и клетки / Как начинается синтез белка / Опознание триплета АУГ в начале цепи информационной РНК

Опознание триплета АУГ в начале цепи информационной РНК

Если триплет АУГ находится в самом начале (или почти в самом начале) цепи информационной РНК, то его опознает формилируемая форма тРНК, так что полипептидная цепь начинается с формилметионина; тот же триплет информационой РНК, достаточно удаленный от начала цепи, опознается неформилируемой разновидностью тРНК, которая помещает куда-нибудь в середину полипептидной цепи обычный метионин, не содержащий формильной группы. Короче говоря, если кодон АУГ стоит в цепи информационной РНК «спереди», он приказывает белоксинтезирующей фабрике клетки: «Начинай формирование белка». В тех случаях, когда этот кодон помещается внутри цепи, он просто говорит: «Поставь сюда метионин».

Точно так же кодон ГУГ имеет два значения: находясь в начале цепи РНК, он отдает приказ начинать формирование белка с формилметионина; будучи же расположен внутри цепи РНК, он служит кодовым словом, предписывающим ставить в полипептидную цепь уже не метионин, а другую аминокислоту — валин.

Итак, оба кодона в одном положении служат сигналом начала синтеза, а в другом имеют иное значение. Как же это получается? Очевидно, такая неоднозначность имеет прямое отношение к вопросу о механизме начала синтеза. Действительно, теперь мы уже не можем сказать, что вся информация о начале синтеза заложена в кодоне как таковом. Как видно, дело в данном случае обстоит намного сложнее, чем это можно было себе представить на основании предыдущих исследований. Все имеющиеся у нас сведения почти целиком получены в экспериментах с искусственными информационными РНК, но вполне может статься, что в таких молекулах содержится лишь часть информации — скажем, ее хватает на то, чтобы клеточная фабрика работала, но при этом работает она не в полную силу.

Когда мы говорим о важной роли кодонов АУГ и ГУГ в качестве сигналов начала синтеза, обязательно возникает вопрос, каким образом некоторые синтетические информационные РНК, например поли-У, которые, конечно, совсем не содержат таких кодонов, ухитряются как-то заставлять рибосомы синтезировать полипептиды? Можно предположить, что это происходит по ошибке — из-за того, что рибосомы ведут себя «не по инструкции».

(Следовательно, — о ирония судьбы!—генетический код был расшифрован именно благодаря тому, что искусственные системы способны иногда так удачно ошибаться!)

Каковы же те обстоятельства, которые приводят к тому, что эти системы совершают нужные нам ошибки? Один из факторов был найден. Им оказалась высокая концентрация магния в бесклеточных системах. При высоком содержании магния способность строить полипептиды приобретают многие синтетические информационные РНК; при более же низких концентрациях синтез могут вести только те РНК, в которых присутствуют кодоны АУГ и ГУГ. Каким образом магний инициирует синтез, мы и по сей день не знаем.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Популярные статьи раздела