Генетикалық ақпараттың жазылу жолдары

Генетикалық ақпараттың арқасында процесі транскрипция торда жүзеге асырылады ақпаратты ДНҚ — ақуыз: ДНК — РНК — белок. Генетикалық ақпарат қамтылған ДНК және РНК, мәміле ретпен орналасқан нуклеотидтер в молекулах. Қандай бейнемен перевод ақпарат «тілі» нуклеотидтер «тілі» амин қышқылдарының? Осындай аударма көмегімен жүзеге асырылады генетикалық код. Код немесе шифр жүйесі символдарды ауыстыру үшін бір ақпарат нысандары басқа. Генетикалық код — бұл жүйе ақпаратты жазу туралы ретпен орналасқан амин қышқылдарының ақуыз көмегімен ретпен орналасқан нуклеотидтердің ақпараттық РНҚ. Қаншалықты маңызды дәл реті орналасқан бір және сол элементтерді (төрт нуклеотидтердің » РНҚ) түсіну үшін және сақтау мағынасын ақпарат, көз жеткізуге болады қарапайым мысал: переставив әріптерді сөзде коды, біз аламыз деген сөз өзге мәні — док. Қандай бір қасиеттері бар генетикалық код?

1. Коды триплетен. Құрамына РНҚ кіретін 4 нуклеотида: А, Г, Ц, У. Егер біз тырысты белгілеуге бір амин қышқылы бір нуклеотидом, онда 16 20 амин қышқылдарының қалды емес еді зашифрованы. Екі әріптік код мүмкіндік берген болар еді шифрлей 16 амин қышқылдары (төрт нуклеотидтердің жасауға болады 16 түрлі комбинациялары, әрбір бар екі нуклеотида). Табиғат құрды трехбуквенный, немесе триплетный, код. Бұл дегеніміз, әрбір 20 амин қышқылдарының зашифрована-әрекеттің үш нуклеотидтер деп аталатын триплетом немесе кодоном. 4 нуклеотидтердің құруға болады 64 түрлі комбинациясы 3 нуклеотида әр (4*4*4=64). Бұл толығынан жетеді кодтау үшін 20 амин қышқылдары және азайтылады, 44 кодона болып табылады артық. Алайда, бұл олай емес.

Бұл дегеніміз, әрбір амин қышқылы шифрленеді бір кодоном (екіден алтыға дейін). Ерекшелікті құрайды амин қышқылдары метионин мен триптофан, олардың әрқайсысы кодталады тек бір триплетом. (Бұл кестеден генетикалық кодтың .) Сол метионин кодталады бір триплетом АУТ, ерекше мәнге ие, ол сізге түсінікті болады кейінірек ( 16 ).

Әрбір кодон шифрлайды тек бір амин қышқылы. Барлық сау адамдар генерал-п, несущем туралы ақпаратты бета-тізбегіндегі гемоглобин , триплет ГАА немесе ГАГ, I тұрған алтыншы орында, кодирует глутаминовую қышқылы бар. Науқастарда серповидноклеточной анемия екінші нуклеотид бұл триплете ауыстырылды. У. — кестеде көрсетілгендей, триплеты гуа аралында немесе ГУГ, олар бұл жағдайда құрылады, кодируют амин қышқылы валин. Неге әкеледі мұндай ауыстыру, кез келген бөлімнің туралы ДНК .

Арасындағы генами бар «тыныс белгілері». Баспа мәтінінде соңында әрбір сөйлемінің тұр нүкте. Бірнеше байланысты мағынасы бойынша сөйлем құрайды абзац. Тілінде генетикалық ақпараттың осындай абзацпен болып табылады оперон және комплементарная оған и-РНҚ. Әрбір ген » опероне кодирует бір полипептидную тізбегін — сөз тіркесі. Өйткені бірқатар жағдайларда матрицасы бойынша и-РНҚ дәйекті түрде құрылады және бірнеше түрлі полипептидных тізбектер, олар болуы тиіс бір-бірінен. Бұл үшін генетикалық коды бар үш арнайы триплета — УАА, СҚБ, УГА, олардың әрқайсысы білдіреді прекрдщение синтез бір полипептидтік тізбектері. Осылайша, бұл триплеты функциясын орындайды тыныс белгілері. Олар соңында гена. Ішінде гена жоқ «тыныс белгілері». Өйткені генетикалық коды подобен тілі, талқылайық бұл қасиеті мысалында мұндай жасалған из триплетов сөз тіркестерін: жил болды кот тих » атты сер мил маған сол мысық. Мағынасы жазған түсінікті жоқтығына қарамастан «тыныс белгілері. Егер өнім сапасы жоғары бірінші сөзде бір әріп (бір нуклеотид » генерал-п), бірақ әрі қарай біз сондай-ақ, тройками әріптер болса, онда қолыңыздан бессмыслица: илб ылк отт ихб ылс еам алм жоқ тбб жылғы Бұзу мән-мағынасынан туындайды және түсуінде бір немесе екі нуклеотидтер бірі-гена. Белок болады күнінен бастап дәл хронологиялық жасы мұндай бүлінген гена, мүмкін емес ештеңе жоқ жалпы бұл ақуыз кодировался қалыпты мәлімдеме жасады.

6. Код әмбебап болады. Генетикалық код един, барлық Жер бетінде өмір сүретін жәндіктер. У бактериялардың және саңырауқұлақ, бидай, мақта, балықтар мен құрттардың, бақалар мен адам бірдей триплеты кодируют бірдей амин қышқылдары.

ГЕНЕТИКАЛЫҚ КОД, тәсілі жазбалар тұқым қуалайтын ақпарат молекулах нуклеин қышқылдарының тізбегі түрінде құрайтын бұл қышқылы нуклеотидтер. Белгілі бір реттілікпен, нуклеотидтердің ДНҚ және РНҚ сәйкес келеді белгілі бір жүйелілігі амин қышқылдарының полипептидных тізбегіндегі белоктар. Код қабылданды жазу арқылы бас әріппен орыс немесе латын әліпбиінің. Әрбір нуклеотид белгіленеді әрпімен басталатын атауы құрамына кіретін оның молекулалары азотистого негіздері: А (А) – аденин, Г (G) – гуанин Ц (С) – цитозин, Т (Т) – тимин; РНК орнына тимина урацил (U). Әрбір амин қышқылы кодирует комбинациясы үш нуклеотидтер – триплет немесе кодон. Қысқа жолды көшіру генетикалық ақпарат жалпыланды т. ғ. к. орталық догме молекулалық биология: ДНҚ ` РНҚ f-белок.

Ерекше жағдайларда, ақпарат ауыстырылуы жылғы РНК — ДНК, бірақ ешқашан көшіріледі жылғы ақуыз — генам.

Іске асыру генетикалық ақпарат екі кезеңде жүзеге асырылады. Бұл клетка ядросындағы ДНК синтезируется ақпараттық немесе матрицалық, РНҚ (транскрипциясы). Бұл ретте нуклеотидная дәйектілігі ДНК «қайта жазылуда» (перекодируется) нуклеотидную реттілігі мРНК. Содан кейін мРНК ауысады цитоплазму, тіркеледі рибосоме, және онда, матрицасы, синтезируется полипептид тізбегі ақуыз (трансляция). Амин қышқылдары көмегімен көлік РНК қосылады салынып жатқан тізбек ретпен айқындалатын тәртіппен нуклеотидтер в мРНК.

Төрт «әріптер» жасауға болады 64 түрлі трехбуквенных «деген сөздер» (кодона). 64 кодонов 61 кодирует белгілі бір амин қышқылдары, ал үш жауап береді аяқталуы синтез полипептидтік тізбектері. Өйткені 20 амин қышқылдарының құрамына кіретін белоктар, тиесілі 61 кодон, кейбір амин-қышқылдар кодталады бір кодоном (т. ғ. к. вырожденность код). Мұндай молшылықты сенімділігін арттырады кодын және барлық механизмін биосинтезі ақуыз. Басқа кодтың қасиеті – оның ерекшелігі (бір мәнді): бір кодон кодирует тек бір амин қышқылы.

Сонымен қатар, код жабылады – ақпарат считывается бір бағытта дәйекті, триплет үшін триплетом. Ең ғажайып қасиеті коды – оның әмбебаптылығы: ол бірдей барлық тірі жаратылыстар – бактерияларға дейін, адам (ерекшелік құрайды генетикалық коды митохондриялар). Ғалымдар көреді, бұл тұжырымдамасын растау, тауардың шығу тегі туралы барлық организмдер бір жалпы предка.

Толық жазылуы генетикалық код, т. е. анықтау «мағынасы» әр кодона және сол ережесін, олар бойынша считывается генетикалық ақпарат жүзеге асырылуы 1961-1965 жж. және бірі болып саналады ең жарқын жетістіктері молекулалық биология.

Генетикалық код триплетен. Триплет (кодон) дәйектілігі үш нуклеотидтер, кодпен жазу, бір амин қышқылы. Өйткені құрамына ақуыздар кіретін 20 амин қышқылдары болса, әлбетте, тараптардың әрқайсысы мүмкін емес кодироваться бір нуклеотидом (өйткені ДНҚ барлық төрт типті нуклеотидтер, онда бұл жағдайда 16 амин қышқылдары қалады незакодированными). Екі нуклеотидтер үшін кодтау амин қышқылдары сондай-ақ, жетіспейді, өйткені бұл жағдайда болуы мүмкін закодированы тек 16 амин қышқылдары. Демек, ең аз саны нуклеотидтер, кодирующих бір амин қышқылы көрсетеді тең үш. (Бұл жағдайда, саны ықтимал триплетов нуклеотидтер құрайды (43 = 64).

2. Резервтеу (вырожденность) кодын салдары болып табылады оның триплетности деген мағынаны білдіреді, яғни бір амин қышқылы мүмкін кодироваться бірнеше триплетами (өйткені амин қышқылдарының 20, ал триплетов — 64). Ерекшелікті құрайды метионин мен триптофан, олар кодталады тек бір триплетом. Сонымен қатар, кейбір триплеты орындайды спецификалық функциялары. Мәселен, молекуласындағы иРНК олардың үш УАА, СҚБ, УГА — болып табылады терминирующими кодонами, тоқта-сигналдарын, прекращающими синтезі полипептидтік тізбектері. Триплет, тиісті метионину (АУГ), тұрған басында тізбек ДНК, кодирует амин қышқылы, ал функциясын орындайды қоздыру (қозу) есептеу.

3. Бір мезгілде избыточностью кодына тән қасиет однозначности, білдіреді, әрбір кодону сәйкес келеді, тек белгілі бір амин қышқылы.

4. Коды коллинеарен, т. е. дәйектілігі нуклеотидтер в генерал-п дәлме-дәл сәйкес келеді дәйектілігі амин қышқылдарының белке.

5. Генетикалық код неперекрываем және шағын, т. е. құрамында «тыныс белгілері». Бұл процесс оқуға жол бермейді мүмкіндігі перекрывания колонов (триплетов), және, начавшись белгілі бір кодоне, санау жүріп жатыр үздіксіз триплет үшін триплетом дейін стоп-сигналдарды (терминирующих кодонов). Мысалы, иРНК мынадай реттілік азотты негіздер АУГГУГЦУУААУГУГ болады күнінен бастап дәл хронологиялық жасы тек осындай триплетами: АУГ, ГУГ, БОҚ, ААУ, ГУГ емес, АУГ, ТГГКҚ, Г, ГУГ және т. б. немесе АУГ, Г, УГЦ, БОҚ және т. б. немесе тағы қандай да бір түрде (мысалы, кодон АУГ, тыныс белгісі Г, кодон УГЦ, тыныс белгісі және Т. б.).

6. Генетикалық код әмбебап, яғни ядролық гендер барлық организмдер біркелкі түрде кодируют туралы ақпаратты ақуыз деңгейіне қарамастан, ұйымдастыру және жүйелі түрде осы организмдер.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.