Таблица 12.4. Частоты встречаемости различных кодонов в случайном сополимере состава А: С = 5: 1
Состав кодона
Рассчитанная частота
Нормализованная относительная частота
3А
2А1С
1А2С
3C
0,8
в цепи будет случайным, т.е. отвечающим только его относительному содержанию в смеси. Частота возникновения кодонов различного состава в случайном сополимере с соотношением А: С = 5:1 может быть рассчитана (табл. 12.4). Расчет показывает, что на каждые 100 кодонов ААА в сополимере должны присутствовать 60 кодонов типа 2А1С (ААС, АСА и САА) и так далее. Ввиду полярности РНК-молекул (5'-3') кодоны ААС и САА неидентичны. По установившейся традиции, при записи последовательности 5'-конец помещается слева, 3'-конец - справа, поэтому приведенные выше последовательности кодонов следует понимать как сокращенные варианты записи последовательностей типа 5'-рА рАрСон-3' и т.п.
Относительные величины, отражающие включение отдельных аминокислот в состав полипептидов, синтезируемых в присутствии (А: С = = 5:1)-сополимера, приведены в табл. 12.5, А. Наблюдается включение шести различных аминокислот. Наиболее часто включающуюся в полипептиды аминокислоту - лизин, как мы знаем, кодирует триплет ААА, а наименее часто встречающуюся - пролин - триплет ССС. Основываясь на расчетных данных таблицы 12.4, можно установить соответствие между определенными аминокислотами и триплетами определенного состава. Результаты аналогичного эксперимента, основанного на использовании сополимера, содержащего А и С в соотношении 1:5, показаны в табл. 12.5, Б. Подобные эксперименты позволяют установить состав кодонов, соответствующих данной аминокислоте, однако не дают никакой информации о последовательности оснований в этих кодонах.
Одним из подходов к установлению последовательности в кодонах является использование синтетических мРНК с известной последовательностью. Например, панкреатическая рибонуклеаза (эндонуклеаза, специфичная к пиримидиновым нуклеотидам) может расщеплять сополимер с составом А: С = 25:1 только по 3'-концу остатка С с образованием молекул мРНК, имеющих общую структуру, близкую к А25С. Такая матрица направляет синтез олиголизина, содержащего на С-конце остаток аспарагина. Это свидетельствует о том, что кодон ААС соответствует аспарагину, а также доказывает, что трансляция матрицы протекает в направлении 5' ® 3', поскольку при считывании в противоположном направлении происходил бы синтез олиголизина с n-kohцевым глутамином (САА).