СУПРЕССИЯ

70

СУПРЕССИЯ (лат. suppressio давление, подавление) — подавление признака, возникшего в результате мутации, т. е. восстановление у мутанта прежнего фенотипа вследствие взаимодействия мутаций, в результате к-рого одна мутация частично или полностью подавляет фенотипическое проявление другой. С. была обнаружена в 1920 г. амер. генетиком Стертевантом (A. H. Sturtevant).

При внутригенной С. между собой взаимодействуют мутации (см. Мутация), локализованные в одном гене (см.). Такое взаимодействие может происходить при считывании генетического кода (см.), когда прямая мутация — вставка (или выпадение) пары нуклеотидов в ДНК — приводит к сдвигу считывания и искажению смысла генетической информации, а супрессорная мутация — выпадение (или вставка) пары нуклеотидов — приводит к обратному сдвигу считывания и тем самым к восстановлению смысла генетической информации за пределами участка, заключенного между двумя мутациями. Этот тип внутри-генной супрессии у бактериофага Т4 в 1961 г. использовали Ф. Крик и др. для установления общей структуры генетического кода. Внутри-генная С. может происходить и при взаимодействии двух аминокислотных замен в одном белке, являющихся следствием прямой и супрессорной мутаций. При этом второе изменение компенсирует действие первого дефекта, что приводит к образованию функционально активной пространственной структуры белка, синтез к-рого кодируется мутировавшим геном.

При межгенной, или генной, С. взаимодействуют мутации разных генов. Известны следующие механизмы межгенной С. В результате супрессорной мутации появляется альтернативный путь образования того метаболита, синтез к-рого был блокирован прямой мутацией. Супрессорная мутация может изменять внутриклеточную среду, к к-рой проявляет повышенную чувствительность мутантный фермент. Возможно также приводящее к нормализации фенотипа, т. е. к восстановлению утраченной ферментативной активности, прямое взаимодействие двух белков: белка, измененного вследствие прямой мутации, и белка, измененного вследствие супрессорной мутации.

Информационная (или трансляционная) С., к-рая заключается в мутационном изменении одного из компонентов, обеспечивающих процесс трансляции (см.), приводит к изменению смысла мутантного кодона. При этом различают нонсенс-супрессию, когда происходит осмысливание бессмысленных кодонов, и миссенс-супрессию, когда происходит изменение смысла мутантных значащих кодонов. Как показано для бактерий и дрожжей, трансляционная нонсенс-супрессия возможна за счет различных тРНК, к-рые вследствие изменения антикодона становятся способными считывать нонсенс-кодоны — УАГ, УАА, УГА (У — урацил, А — аденин, Г — гуанин). Миссенс-супрессия, подробно исследованная у бактерий, происходит вследствие изменения антикодона только одного класса тРНК — глициновых (глицил-) тРНК, к-рые становятся способными считать кодоны для нек-рых других аминокислот, как кодон для глицина.

За счет изменения тРНК возможна и трансляционная С. сдвигов считывания, возникающих вследствие вставок или выпадений пары нуклеотидов в каком-либо гене. В этом случае супрессорная активность тРНК проявляется вследствие вставки или выпадения нуклеотида в ее антикодоне, что приводит к считыванию четырех или двух оснований (вместо трех, как обычно). Все три типа мутационных изменений: нонсенс-кодоны, миссенс-кодоны и сдвиги считывания могут быть суп-рессированы вследствие мутационного изменения рибосом (см.).

Исследование генотипической С. используют для выяснения взаимодействия разных этапов клеточного метаболизма, а также взаимодействий между компонентами аппарата белкового синтеза — аминоацил-тРНК-синтетаз, тРНК и рибосом.

Наряду с генотипической рассматривают и фенотипическую С. В этом случае нормализация фенотипа у мутантов происходит без дополнительных мутационных изменений, а всецело за счет модификаций, возникающих под влиянием окружающей среды. Исследование фенотипической С.— один из перспективных подходов к выяснению механизмов модификационной изменчивости (см.).

Библиография: Горини Л. Антибиотики и генетический код, в кн.: Молекулы и клетки, пер. с англ., под ред. Г. М. Франка, в. 2, с. 22, М., 1967; Hartman Р. Е. a. R о t h J. Н. Mechanisms of suppression, Advanc. in Genet., v. 17, p. 1, 1973, bib-liogr.; Hill G. W. Informational suppression of missense mutations, Cell, v. 6, p.419, 1975, bibliogr.; Rieger R., M i с h a-e 1 i s A. a. Green М. M. Glossary of genetics and cytogenetics, classical and molecular, N. Y., 1976.

С. Г. Инге-Вечтомов.

По теме