Теперь к существу гипотезы. Предположим, к примеру, что аминокислота «серин», у которой 6 различных кодонов, в информационной РНК, предназначенной для синтеза некоего белка А, закодирована одним из этих шести кодонов (присвоим ему № 1). Если в цитоплазме клетки отсутствует «зрелая» изоакцепторная тРНК серина, способная «узнать» этот кодон (или ее очень мало), то синтез белка А окажется невозможен (или чрезвычайно замедлится). Наш «злополучный» кодон № 1 будет играть роль «модуляторного кодона», постулированного Эймсом и Хартманом. Во всех прочих белках серин может быть закодирован любым из остальных пяти его кодонов. И если для них имеются в достаточном количестве зрелые изоакценпторные тРНК, то все эти белки будут синтезироваться с нормальной скоростью. Впрочем, поскольку у серина целых 6 кодонов, замедление может в разной степени коснуться нескольких белков — получается целая гамма скоростей синтеза серин-содержащих белков, управляемая пропорцией наличествующих в клетке дееспособных («зрелых») изоакцепторных тРНК серина.
Те же «игры» могут разыгрываться для белков, использующих другие избыточные кодоны, для других аминокислот.
Для завершения рабочей гипотезы (и ответа на 3-й вопрос) остается предположить, что «зрелость», дееспособность любой тРНК определяется полнотой ее «миноризации», полнотой набора «положенных ей» миноров. Мы знаем, что первоначально тРНК синтезируется как цепочка нормальных нуклеотидов. Миноризация происходит потом, в цитоплазме, благодаря активности метилаз и других модифицирующих ферментов. Это означает, что управление скоростями биосинтеза ферментов и прочих белков переносится на уровень соотношения активностей различных метилаз и других модификаторов. (Число их должно отвечать числу разных тРНК и необходимому количеству модификаций в каждой из них.) Но активизация или угнетение активности различных ферментов может зависеть от веществ, поступающих в клетку извне, из крови. Например, необходимых низкомолекулярных «помощников» ферментов. Иногда эту роль играют ионы определенных металлов или простые молекулы некоторых витаминов.
Подтверждение этой гипотезы открыло бы колоссальные новые перспективы для медицины, поскольку многие заболевания связаны с нарушениями пропорций биосинтеза белков в клетках, определяющих функционирование важных для жизнеспособности органов. А иногда причиной болезни может служить отсутствие синтеза некоего белка или наоборот — синтез белка вредного. Гипотеза дает надежду на возможность управления всеми этими отклонениями от нормы извне, через кровь или лимфу. Притом не чисто эмпирически, а сознательно: воздействуя на активность модифицирующих тРНК ферментов. (Разумеется, для этого они должны быть выделены и изучены.)
Но каким образом полнота «миноризации» молекулы тРНК может влиять на ее дееспособность? Ответ, по-видимому, надо искать в механизме взаимодействия несущей аминокислоту тРНК с рибосомой. Уже упоминалось, что молекулы тРНК складываются и приобретают некую пространственную конфигурацию. В ее образовании должны играть свою роль миноры. Сама же эта конфигурация может быть необходима для того, чтобы занять нужную позицию на рибосоме. Из этого предположения неявно вытекает еще и возможность того, что сама рибосома «дышит» — слегка меняет конфигурацию «места узнавания» в зависимости от приходящего в него кодона. Недаром же рибосома представляет столь сложное образование (в нее входит несколько десятков белков и специальные «рибосомные РНК»).
Вот такова гипотеза. Но как приступить к поиску ее подтверждения?
Свободное копирование
