Prokaryotic genetic code

The prokaryotic genetic code has been influenced by directional mutation pressure (GC/AT pressure) that has been exerted on the entire genome. This pressure affects the synonymous codon choice, the amino acid composition of proteins and tRNA anticodons. Unassigned codons would have been produced in bacteria with extremely high GC or AT genomes by deleting certain codons and the corresponding tRNAs. A high AT pressure together with genomic economization led to a change in assignment of the UGA codon, from stop to tryptophan, in Mycoplasma.     

The accuracy of aminoacylation--ensuring the fidelity of the genetic code

The fidelity of protein biosynthesis rests not only on the proper interaction of the messenger RNA codon with the anticodon of the tRNA, but also on the correct attachment of amino acids to their corresponding (cognate) transfer RNA (tRNA) species. This process is catalyzed by the aminoacyl-tRNA synthetases which discriminate with remarkable selectivity amongst many structurally similar tRNAs. The basis for this highly specific recognition of tRNA by these enzymes (also referred to as 'tRNA identity') is currently being elucidated by genetic, biochemical and biophysical techniques. At least two factors are important in determining the accuracy of aminoacylation: a) 'identity elements' in tRNA denote nucleotides in certain positions crucial for protein interactions determining specificity, and b) the occurrence in vivo of competition between synthetases for a particular tRNA which may have ambiguous identity.     

A spatial depiction for the systematically degenerate genetic code

Zusammenfassung Auf Grund von Literaturangaben und durch Deduktion haben wir ein dreidimensionales Schema (oder Modell) des systematisch degenerierten genetischen Codes entworfen, aus dem man in einfacher Weise ablesen kann, welche Aminosäuresubstitutionen aus der Veränderung einer Base folgen.     

Evolution of the genetic code, protein synthesis and nucleic acid replication

A better definition of the structural and thermodynamic determinants of the interaction of nucleic acids with proteins is shedding light on the origin of the genetic code, protein synthesis, and nucleic acid replication. This is also allowing to show a consistent biochemical framework for the appearance of these fundamental synthetic mechanisms. This article reviews recent significant developments in the field, and discusses an integrated model for a biochemically plausible evolution of these fundamental mechanisms of synthesis. This model is based on sequence-specific interactions between abiotically synthesized polynucleotides and polypeptides, and can account for a coordinate evolution of the genetic code, protein synthesis, and nucleic acid replication in living cells.     

The photosynthetic energy conversion process in isolated chloroplasts

Zusammenfassung Dieser kurze Überblick über das Gebiet der Photosynthese in isolierten Chloroplasten wäre unvollständig, würde nicht die Abhängigkeit des erzielten Fortschrittes von mindestens zwei «verbesserten analytischen Methoden» betont, welcheEmil Fischers ¹ 60 Jahre zurückliegende Prophezeiung erfüllen. Zur Entdeckung der Photophosphorylierung und der Kohlenhydratsynthese durch isolierte Chloroplasten war die Einführung der Isotopen-Technik in die Biologie durchvon Hevesy ¹⁰⁷ und die Entwicklung der Papierchromatographie durchMartin undSynge ¹⁰⁸ von besonderer Bedeutung.Untersuchungen an isolierten Chloroplasten führten zu einer Auffassung der Photosynthese, die sich von der herkömmlichen Ansicht — als eines CO₂-Assimilationsprozesses — unterscheidet: Die Photosynthese scheint im wesentlichen ein Prozess zur Umwandlung der Strahlungsenergie des Sonnenlichtes in chemische Energie zu sein. Diese Umwandlung steht in engerer Beziehung zur Phosphorassimilation und zur Reduktion des Eisenproteids Ferredoxin als zur Kohlensäureassimilation. Die ersten, chemisch definierten Produkte dieser Energieumwandlungsreaktion in der Photosynthese erwiesen sich nicht als Zwischenprodukte der Kohlenstoffassimilation, sondern als ATP und reduziertes Ferredoxin.

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Based, in part, on a paper presented at the Advanced Study Institute on the Biochemistry of the Chloroplasts, Aberystwyth, Wales, U.K., August 26, 1965. — The research work from the author's laboratory reported herein has been aided by grants from the National Institutes of Health, Office of Naval Research and the Charles F. Kettering Foundation.     

The dependence of photosynthesis on the arrangement of chloroplasts

Zusammenfassung Der Zusammenhang zwischen Chloroplastenstellung und Photosynthese wird durch gleichzeitige Messung des Gasaustausches und Registrierung der Chloroplastenstellung untersucht. Die Bewegungen der Chloroplasten in Dunkelheit haben keinen Einfluss auf die Atmungsintensität. Die Bewegungen, welche im schwachen Licht zur Vergrösserung der Assimilationsfläche führen (Bewegung der Chloroplasten von Profilstellung, hervorgerufen durch Dunkelheit oder starkes Licht, zur Flächenstellung), bringen eine Steigerung der Assimilationsintensität. Dagegen schreitet die Photosynthese im starken Licht mit unveränderter Intensität fort. Sie ist unabhängig von den gleichzeitig verlaufenden Chloroplastenverlagerungen. Die Ergebnisse werden auf Grund des Minimumgesetzes diskutiert.     

The distribution of mitochondria in sea urchin embryos

Zusammenfassung Zytologische Untersuchungen an Embryonen von zwei Seeigelarten haben in bezug auf die Lokalisation der Mitochondrien keinen Unterschied zwischen animaler und vegetativer Hemisphäre ergeben. Vorläufige Versuche, mit Hilfe einer quantitativen Methode die Mitochondrien in Homogenaten zu zählen, ergaben eine starke Zunahme auf dem Stadium der Blastula und eine anschliessende Abnahme der Mitochondrienzahl pro Embryo.

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Research supported by the National Cancer Institute, National Institutes of Health, United States Public Health Service.