Последовательность оснований транспортных РНК

Возникла мысль, что транспортные РНК из различных организмов имеют одинаковую последовательность оснований. Это предположение, казалось, нашло подтверждение в опытах Г. фон Эренштейна и Ф. Липмана, которые показали, что транспортные РНК из кишечной палочки способны служить «словарем» при переводе заключенных в информационой РНК инструкций о синтезе гемоглобина из соединений, содержащихся в эритроцитах кролика.

Однако Джакомини удалось установить, что последовательность оснований в молекулах транспортной РНК меняется от организма к организму. В одном из своих экспериментов он смешивал транспортную РНК двух различных организмов с ДНК одного из этих организмов. Для облегчения последующей идентификации генетически родственную транспортную РНК метили Р³², а чужеродную — Н³. Гибрид с ДНК образовывала только генетически родственная РНК (смотрите рисунок ниже - А).

Для доказательства вовсе не обязательно использовать один вид ДНК и два вида транспортной РНК; можно поступать наоборот. Удобнее всего использовать такие препараты ДНК, которые при центрифугировании в градиенте плотности перемещаются в разные слои. Гибрид с радиоактивной транспортной РНК даст лишь генетически родственная ей ДНК. Мы использовали ДНК Pseudomonas aeruginosa и Bacillus megaterium и транспортную РНК Bacillus megaterium (смотрите рисунок ниже - Б).

Опыты по установлению генетического родства

Опыты по установлению генетического родства можно проводить, смешивая РНК двух различных организмов с ДНК одного из них. В одном из опытов (А) транспортную РНК из Е. coli (II) метили радиоактивным фосфором, а транспортную РНК из Bacillus megaterium (III) — тритием. Только РНК из Е. coli дает гибриды с ДНК из Е. coli (I). Точно так же в опыте Б транспортная РНК из Bacillus megaterium (III) образует гибриды с генетически родственной ей ДНК (I), но не с ДНК из Ps. aeruginosa (II). Объем фракции 1 миллилитр.

Эти опыты вскрывают еще одно весьма интересное явление в биологическом мире. Согласно современным представлениям, только 3 из 80 неспаренных оснований в молекуле транспортной РНК непосредственно участвуют в «считывании» трехбуквенных кодирующих «слов» информационной РНК. Мы пока не располагаем тому доказательствами, однако не исключено, что именно временная связь между тремя основаниями в транспортной РНК и тремя основаниями в информационной РНК обеспечивает присоединение нужной аминокислоты к растущей белковой цепи (см. рис. 2).

А если так, то какова роль остальных неспаренных оснований в транспортной РНК? Функция этой некодирующей части молекулы не известна. Можно предполагать, что она обеспечивает видовую биологическую индивидуальность транспортной РНК, не нарушая кодирующую функцию молекулы. Неодинаковая последовательность оснований в транспортных РНК из различных организмов говорит о том, что именно так, по-видимому, и обстоит дело.

Итак, мы убедились в том, что все типы РНК берут свое начало на ДНК-матрице. Но ведь двойная спираль ДНК представляет собой две матрицы, комплементарные друг другу. При «переписывании» любого данного сегмента ДНК могут возникнуть две совершенно различные молекулы РНК в зависимости от того, какая цепь молекулы ДНК служила матрицей. Если допустить, что молекула ДНК на всем своем протяжении содержит генетическую информацию, которая должна быть «переписана» в РНК, то можно представить себе три возможности: каждая из двух цепей ДНК «переписывается» в комплементарную РНК; обе цепи служат матрицами, но на любом данном отрезке «переписывается» только та или иная цепь; «переписывается» лишь одна цепь.

И здесь, как и раньше, метод гибридизации помог сделать правильный выбор между тремя возможностями. Для решения вопроса необходимо было научиться разделять две цепи молекулы ДНК. После этого оставалось бы только проверить, как будет проходить гибридизация разных типов РНК с каждой из двух цепей ДНК.

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

• Устранение загрязнения меченой информационной РНК
• Гипотеза о составе молекулы 23S-PHK из двух молекул 16S-PHK
• Способы передачи информации в клетке
• Разделение цепей обычной ДНК
• Синтез белковых молекул в живой клетке
• Результат эксперимента изучения РНК с помощью радиоактивных изотопов
• Получение двухцепочечных гибридов из смесей одноцепочечных ДНК и РНК
• Повышение чувствительности и точности метода обнаружения гибрида
• РНК копия вирусной ДНК
• Свойства РНК бактерий, синтезированная после пересева клеток на бедную среду
• Рибосомная РНК