นักวิทยาศาสตร์ได้เตรียม mRNA จาก tobacco mosaic virus (TMV) ซึ่งมีหน้าที่แปลรหัสให้พอลิเพปไทด์ชนิดหนึ่งมีขนาด 116 kilodalton (kd) เมื่อนำ mRNA ที่เตรียมได้ไปผสมกับสารสกัดที่ได้จากเซลล์เม็ดเลือดของกระต่าย พร้อมกับใส่
35S-methionine จากนั้นนำไปบ่มที่อุณหภูมิ 37$^{\circ}$C เป็นเวลา 30 นาที โดยตัวอย่างบางส่วนจะถูกดูดออกมาจากส่วนผสม ทุก ๆ นาที และนำมาวิเคราะห์ด้วยเทคนิค SDS-polyacrylamide gels และถ่ายภาพเจลด้วยเทคนิค autoradiography ผลการทดลองแสดงว่า พอลิเพปไทด์ที่มีขนาดที่ต้องการปรากฎขึ้นเมื่อเวลา 25 นาที (ดังภาพ)
กำหนดให้ กรดแอมิโนมีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ย (molecular weight) เท่ากับ 110 dalton
จงพิจารณาว่าข้อความต่อไปนี้ถูกหรือผิด
1)
พอลิเพปไทด์ที่เกิดขึ้นจำนวนมากในแต่ละช่วงเวลา เกิดเนื่องจากกลุ่มของไรโบโซมจำนวนมากมาเกาะอยู่บนสาย mRNA เรียกว่า polysome หรือ polyribosome
2)
พอลิเพปไทด์ที่สังเคราะห์จาก mRNA ของ tobacco mosaic virus ประกอบด้วยอย่างน้อย 1000 กรดแอมิโน
3)
กระบวนการแปรลหัสมีการเติมกรดแอมิโนในสาย 55 กรดแอมิโนต่อนาที
4)
อัตราการสังเคราะห์พอลิเพปไทด์มีความสัมพันธ์แบบไม่เป็นเส้นตรง (non-linear rate of protein synthesis) กับเวลา
เฉลย
คำอธิบาย
1) เนื่องจาก การสังเคราะห์พอลิเพปไทด์จะอาศัยไรโบโซมจำนวนมากแปลรหัสบนเส้น mRNA แต่ละโมเลกุล ทำให้เกิดพอลิเพปไทด์ที่มีขนาดสั้นยาวแตกต่างกัน ไรโบโซมที่เริ่มแปลรหัสทางด้าน 5’ จะสร้างพอลิเพปไทด์สั้นกว่า ไรโบโซมที่แปลรหัสต่อเนื่องไปทางด้าน 3’
2) เนื่องจาก เนื่องจากโปรตีนมีขนาดเท่ากับ 116000 dalton และกรดแอมิโนมีน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยเท่ากับ 110 dalton ดังนั้นพอลิเพปไทด์จะประกอบด้วยอย่างน้อย 116000/110 dalton = 1054 amino acid
3) เนื่องจาก หากเขียนความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของพอลิเพปไทด์ที่สังเคราะห์ขึ้นกับเวลา จะได้ความสัมพันธ์เชิงเส้นตรง โดยความชัน (slope) จะเท่ากับอัตราการสังเคราะห์โปรตีนที่ 5200 dalton ต่อนาที (หรือเทียบเท่ากับ 47 กรดแอมิโนต่อนาที)
4) เหตุผลเดียวกับข้อ 3
อัตราการการสังเคราะห์เป็นเเบบ linear คำอธิบายเฉลยถูกแล้ว ขอแก้คำตอบในเฉลยเดิมจาก "ถูก" เป็น "ผิด" ครับ