Влияние ионов Mg²⁺ и тРНК на неоднозначность трансляции синтетических матриц в бесклеточных белоксинтезирующих системах из различных штаммов Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Получены и охарактеризованы бесклеточные белоксинтезирующие системы (S-30) из штаммов S. cerevisiae, исходных (12В-П4280 и 125А-П2156) и супрессорных (3-12В- П4280 и 4-125А-П2156), несущих мутации в гене sup-1 (sup-45) и характеризующихся более низкой точностью трансляции in vivo по сравнению с исходными штаммами. Исследование ошибочного включения лейцина в продукт трансляции поли(ІІ) показало, что, вопреки ожиданиям, S-30 системы из исходных штаммов обладали меньшей точностью по сравнению с S-30 системами из супрессорных штаммов. Анализ причин этих отличий показал, что в их основе лежит разный уровень образования фенилаланил- и лейцил-тРНК и соответственно изменение соотношения этих аминоацил-тРНК в системах различного происхождения. Этот фактор может быть нивелирован добавлением в системы избытка суммарной тРНК дрожжей. В условиях дефицита тРНК в системах обнаружена индукция ионами Mg²⁺ трансляции поли(сіТ)г которая заметно снижалась при насыщении системы тРНК. В связи с этим предполагается, что не только повышенные концентрации Mg²⁺, но и недостаток тРНК в пробах способствуют возрастанию неоднозначности трансляции поли(и).Отримала та охарактеризовано безклітинні білоксинтезуючі системи (S-30) з штамів S. cerevisiae вихідних (12В-П4280 і 125А-П2156) та супрерорних (3-12В-П4280 і 4-125A-П256), які несуть мутації у гені sup-1 (sup-45) і характеризуються більш низькою точністю трансляції in vivo у порівнянні з вихідними штамами. Дослідження помилкового включення лейцину до продукту трансляції прлі(1!) показано, що всупереч очікуванням, S-30 системи з вихідних штамів мали меншу точність у порівнянні з S-30 системами з супресорних штамів. Аналіз причин цих відмін nQказав, иіо в їх основі лежить різний рівень утворення фенілаланіл- та лейцил-тРНК і відповідна зміна співвідношення цих аміноацил-тРНК у системах різного походження. Цей фактор може бути нівельовано додаванням до системи над лишка сумарної тРНК дріжджів. За умов дефіциту тРНК у системах виявлено індукцію іонами Mg²⁺ трансляції полі(dТ), котpa помітно знижувалася при насиченні системи тРНК. У зв'язку з цим передбачається, що не тільки підвищення концентрації Mg²⁺, але й нестача тРНК у пробах сприяє зростанню неоднозначності трансляції полі(U).Cell-free systems (S-30) have been obtained an characterized from yeast straines differing in translation accuracy in vivo. Investigation of leucine misincorporation into poly(U) translation product has shown that S-30 systems from parent strains (12V-P4280 and 125A-P2156) have higher accuracy index Leu / Phe in comparison with S-30 systems from supressor strains (3-12V-P4280 and 4-125A-P2156) carrying mutation in sup-1 (sup-45) gene. Analysis of the basis of these differences has demonstrated that they can be caused by tRNAs aminoacylation level and accordingly by alteration of individual aminoacyl-tRNAs ratio in systems from different origins. This factor can be overcame by exogenouse yeast tRNA addition. High Mg²⁺ ions concentration as well as tRNA deficit in the samples have been assumed to cause poly(U) translation ambiquity increase. Mg²⁺ stimulation of poly(dT) translation has been revealed under tRNA deficit. Saturating of the system with tRNA leades to the marked decrease of this translation.