БИОХИМИЯ - Л. Страйер - 1984

ТОМ 3

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

Глава 24

1. a) TTGATC;

б) GTTCGA;

в) ACGCGT;

г) ATGGTA.

2. а) [Т] + [С] = 0,46.

б) [Т] = 0,30; [С] = 0,24; [А] + [G] = 0,46.

3. 5,88 • 103 пар оснований.

4. Через 1,0 генерацию половина молекул будет 15N — 15N, а другая половина 14N — 14N. Через 2,0 поколения четверть всех молекул будет 15N — 15N, остальные три четверти 14N — 14N. Гибридные молекулы 14N — 15N при консервативной репликации обнаруживаться не будут.

5. FAD, CoA, NADP+.

6. ДНК-лигаза релаксирует сверхспирализован-ную ДНК, катализируя расщепление фосфодиэфирной связи в одной из цепей ДНК. Атакующая группа - AMP; она присоединяется к 5'-фосфорильной группе в месте расщепления. AMP необходим потому, что эта реакция представляет собой обращение заключительной стадии соединения различных кусков ДНК (см. рис. 24.32 в разд. 24.15).

7. 5'-GGCATAC-3'.

Глава 25

1. а) ДНК-полимераза представляет собой одну-единственную полипептидную цепь, а РНК- полимераза имеет субъединичную структуру α2ββ'σ.

б) Предшественниками служат дезоксинуклеозидтрифосфаты, а не рибонуклеозидтрифосфаты.

в) Направление синтеза для обоих ферментов 5' → 3'.

г) ДНК-полимераза I обладает 5' → 3'- и 3' → 5'-экзонуклеазными активностями, а РНК- полимераза - ни одной из них.

д) ДНК-полимераза I осуществляет полуконсервативный синтез, а РНК-полимераза - консервативный.

е) ДНК-полимеразе I необходима затравка, а РНК-полимеразе нет.

ж) Движущей силой обеих реакций является гидролиз пирофосфата.

2. 5'-UAACGGUACGAU-3'

3. 2'-ОН группа в составе РНК действует в качестве внутримолекулярного катализатора. При щелочном гидролизе РНК образуется 2'3'-циклический промежуточный продукт.

4. Кордицепин обрывает синтез РНК. В цепи РНК, содержащей кордицепин, нет 3'-ОН- группы.

5. a) pGCp, AGUp, ACp, Up, GUp и С.

б) pGp, CAGp, UACUGp и UC

в) pGp, САр, Gp, UAp, CUGp и UC.

г) pGp, CAp, Gp, Up, Ap, CUp и С.

6. UAGCCUGAAUp.

Глава 26

1. Leu-Pro-Ser-Asp-Trp-Met-.

2. Poly (Leu-Leu-Thr-Tyr).

3. a) Pro (CCC), Ser (UCC), Leu (CUC) и Phe (UUC). В другом случае последнее основание каждого из этих кодонов может быть U.

б) Эти С → U- мутации были вызваны азотистой кислотой.

4. а) Для этого понадобились бы две замены оснований.

б) Arg, Asn, Gln, Gln, Ile, Met или Thr.

5. а) Нет, эта последовательность возникла в результате делеции первого основания приведенной ниже последовательности и вставки другого основания в конце.

б) —AGUCCAUCACUUAAU—.

6. Они имеют следующие последовательности: Lys-стоп; -Met-Arg-; -Asn-Gln-.

Глава 27

1. а) Нет;

б) нет;

в) да.

2. В градиенте будет 4 полосы: легкая; тяжелая; полоса, соответствующая гибриду легкой 30S- и тяжелой 50S-субчастиц; полоса, соответствующая гибриду тяжелой 30S- и легкой 50S- субчастиц.

3. Расходуется примерно 799 богатых энергией фосфатных связей: 400 для активирования 200 аминокислот, 1 для инициации и 398 для образования 199 пептидных связей.

4. б), в) и е) - механизм 1-го типа;

а), г) и д) - механизм 2-го типа.

5. Простейшее предположение состоит в том, что антикодон ССА триптофановой тРНК мутировал в UCA-кодон, комплементарный UGA. Однако изучение этой измененной тРНК привело к неожиданному результату. Ее антикодон остался неизменным. Вместо этого произошло замещение А на G в положении 24. Таким образом, остаток, расположенный на значительном расстоянии от антикодона в линейной последовательности, может влиять на точность узнавания кодона.

6. Один из подходов состоит в том, чтобы синтезировать тРНК, к которой присоединен реакционноспособный аналог аминокислоты. Например, бромацетилфенилаланил-тРНК служит реагентом для мечения по сродству Р-участка рибосом E. coli.

7. Последовательность GAGGU комплементарна последовательности пяти оснований на 3'-конце 16S-pPHK и расположена на расстоянии нескольких оснований в 5'-сторону от кодона AUG. Поэтому этот участок служит сигналом начала синтеза белка. Замещение G на А могло бы ослаблять взаимодействие этой мРНК с 16S-pPHK и снижать таким образом эффективность этой последовательности в качестве сигнала инициации. Действительно, эта мутация приводит к 10-кратному снижению скорости синтеза белка, кодируемого мРНК.

8. В обоих случаях используются реакции гидролиза: 3' → 5'-экзонуклеазная активность ДНК- полимеразы I и гидролиз ошибочного промежуточного продукта аминоацил—AMP под действием аминоацил-тРНК—синтетазы.

Глава 28

1. а) у i-мутанта нет lac-репрессора. Поэтому такой мутант конститутивен в отношении синтеза белков lac-оперона.

б) Этот мутант конститутивен в отношении синтеза белков trp-оперона, так как в нем нет trp-репрессора.

в) В этом мутанте арабинозный оперон не экспрессируется, так как для активирования транскрипции необходима Р2-форма araC-белка.

г) Этот мутант обладает литическим действием, но не лизогенизирующим, так как он не способен синтезировать -репрессор.

д) Этот мутант обладает лизогенизирующим действием, но не способен к литическому действию, так как он не может синтезировать N- белок - позитивный регуляторный фактор транскрипции.

2. Одна из возможностей состоит в том, что в is!!!!!!!!-мутанте образуется измененный lac-репрессор, который почти не имеет сродства к индуктору, но проявляет нормальное сродство к оператору. Такой lac-репрессор будет связываться с оператором и блокировать транскрипцию даже в присутствии индуктора.

3. У этого мутанта lac-оператор изменен таким образом, что он не может связывать репрессор. Такая мутация обозначается Ос (от англ. operator constitutive - конститутивный оператор).

4. У этого мутанта, видимо, белок, связывающий циклический AMP (БАК), либо имеет измененную структуру (дефектен), либо совсем отсутствует.

5. Клетка E. coli, несущая профаг , содержит молекулы -репрессора, которые также блокируют транскрипцию предранних генов других частиц фага .

6. а) Трансляция транскрипта Pre происходит в 5-10 раз быстрее, чем трансляция транскрипта PrM, так как он содержит полноценный сигнал инициации синтеза белка (как это обсуждается в разд. 27.14).

б) Более эффективная трансляция транскрипта Pre приводит к быстрому образованию большого количества молекул Х-репрессора, необходимых для установления лизогенного состояния.