En cualquier célula y organismo, todas las característicasLa naturaleza anatómica, morfológica y funcional está determinada por la estructura de las proteínas que se incluyen en ellas. La propiedad hereditaria del cuerpo es la capacidad de sintetizar ciertas proteínas. En la molécula de ADN, los aminoácidos se encuentran en la cadena polipeptídica, de la que dependen las características biológicas.
Cada celda tiene su propiala secuencia de nucleótidos en la cadena de polinucleótidos del ADN. Este es el código genético del ADN. A través de él se registra información sobre la síntesis de determinadas proteínas. Este artículo describe qué es el código genético, sus propiedades y su información genética.
Un poco de historia
La idea de que podría haber un código genético.existe, fue formulada por J. Gamow y A. Down a mediados del siglo XX. Describieron que la secuencia de nucleótidos responsable de la síntesis de un aminoácido en particular contiene al menos tres unidades. Más tarde, probaron el número exacto de tres nucleótidos (esta es una unidad del código genético), que se denominó triplete o codón. Hay sesenta y cuatro nucleótidos en total, porque la molécula de ácido, donde se produce la síntesis de proteínas o ARN, consta de residuos de cuatro nucleótidos diferentes.
Que es el codigo genetico
La forma de codificar la secuencia de proteínas de aminoácidos debido a la secuencia de nucleótidos es característica de todas las células y organismos vivos. Esto es lo que es el código genético.
Hay cuatro nucleótidos en el ADN:
- adenina - A;
- guanina — G;
- citosina - C;
- timina - T.
Se designan con letras mayúsculas en latín o (en la literatura en ruso) en ruso.
También hay cuatro nucleótidos en el ARN, pero uno de ellos es diferente del ADN:
- adenina - A;
- guanina — G;
- citosina - C;
- uracilo - U.
Todos los nucleótidos están alineados en cadenas y se obtiene una doble hélice en el ADN y una sola hélice en el ARN.
Las proteínas se basan en veinte aminoácidos, donde, ubicados en una secuencia determinada, determinan sus propiedades biológicas.
Propiedades del código genético
Triplete.La unidad del código genético consta de tres letras, es triplete. Esto significa que los veinte aminoácidos existentes están codificados con tres nucleótidos específicos llamados codones o trilpets. Hay sesenta y cuatro combinaciones que se pueden hacer a partir de cuatro nucleótidos. Esta cantidad es más que suficiente para codificar veinte aminoácidos.
Degeneración. Cada aminoácido corresponde a más de un codón, a excepción de la metionina y el triptófano.
Sin ambigüedad.Un codón cifra un aminoácido. Por ejemplo, en el gen de una persona sana con información sobre el objetivo beta de la hemoglobina, el triplete GAG y GAA codifica el ácido glutámico. Y en todos los que padecen anemia de células falciformes, se reemplaza un nucleótido.
Colinealidad. La secuencia de aminoácidos siempre coincide con la secuencia de nucleótidos que contiene el gen.
El código genético es continuo y compacto, lo quesignifica que no tiene "signos de puntuación". Es decir, a partir de un determinado codón, hay una lectura continua. Por ejemplo, AUGGUGTSUUAAUGUG se leerá como: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Pero no AUG, UGG y demás o de cualquier otra forma.
Versatilidad. Es lo mismo para absolutamente todos los organismos terrestres, desde humanos hasta peces, hongos y bacterias.
Mesa
La siguiente tabla contiene no todosaminoácidos disponibles. Hidroxiprolina, hidroxilisina, fosfoserina, derivados de yodo de tirosina, cistina y algunos otros están ausentes, ya que son derivados de otros aminoácidos codificados por ARNm y formados después de la modificación de proteínas como resultado de la traducción.
Se sabe por las propiedades del código genético que unoel codón es capaz de codificar un aminoácido. La excepción es el código genético, que realiza funciones adicionales y codifica valina y metionina. El IRNA, al principio con un codón, une el t-RNA, que transporta formilmetion. Una vez completada la síntesis, se escinde por sí mismo y captura el residuo de formilo, que se convierte en el residuo de metionina. Por tanto, los codones mencionados anteriormente son iniciadores de la síntesis de cadenas polipeptídicas. Si no están al principio, entonces no son diferentes de los demás.
Información genética
Este concepto se refiere a un programa de propiedad que se transmite de antepasados. Está incrustado en la herencia como un código genético.
El código genético del ARN (ácidos ribonucleicos) se implementa durante la síntesis de proteínas:
- i-ARN informativo;
- transporte de t-ARN;
- R-ARN ribosómico.
La información se transmite por comunicación directa (ADN-ARN-proteína) e inversa (ambiente-proteína-ADN).
Los organismos pueden recibirlo, almacenarlo, transmitirlo y usarlo de la manera más eficiente.
Por herencia, la información determinadesarrollo de un organismo. Pero debido a la interacción con el medio ambiente, la reacción de este último se distorsiona, por lo que se produce la evolución y el desarrollo. Por lo tanto, se introduce nueva información en el cuerpo.
Cálculo de las leyes de la biología molecular.y el descubrimiento del código genético ilustró que es necesario combinar la genética con la teoría de Darwin, sobre la base de la cual surgió una teoría sintética de la evolución, la biología no clásica.
Herencia, variabilidad y naturalidadLa selección de Darwin se complementa con una selección determinada genéticamente. La evolución se realiza a nivel genético a través de mutaciones aleatorias y la herencia de los rasgos más valiosos que se adaptan mejor al medio.
Decodificando el código en una persona
En los noventa se lanzó el proyecto Genoma Humano,como resultado, en la década de 2000, se descubrieron fragmentos del genoma que contenían el 99,99% de los genes humanos. Los fragmentos que no participan en la síntesis de proteínas y que no están codificados permanecieron desconocidos. Su papel aún se desconoce.
Difícilmente se puede sobrestimar el papel de tales estudios.Cuando descubrieron qué es el código genético, se dio a conocer por qué patrones se produce el desarrollo, cómo se forma la estructura morfológica, la psique, la predisposición a determinadas enfermedades, el metabolismo y los vicios de los individuos.
