Les premiers habitants de notre planète, très probablement,avait une espérance de vie très courte. La direction évolutive de tous les êtres vivants est allée vers l'augmentation de l'espérance de vie d'un organisme pour une adaptation réussie aux conditions environnementales, le développement de mécanismes d'adaptation et la possibilité de transférer l'expérience accumulée aux générations suivantes. La création de molécules organiques conformément au plan esquissé a permis à la vie sur Terre de prendre pied et de commencer un développement réussi. Le mécanisme de mémorisation matricielle et de transmission des informations héréditaires a été transformé en un système de codage génétique, où le composant principal est une unité fonctionnelle du code génétique.
Dogme central de la biologie moléculaire
L'hérédité est le principalcomposante de la continuité de la vie. La nature a créé des mécanismes de transmission et de reproduction de l'information héréditaire en codant la composition des protéines dans la chaîne d'acide nucléique. La fonction des acides nucléiques (ADN et ARN) est de stocker des informations et de les transférer dans la structure des protéines. Et les protéines, par des réactions métaboliques, réalisent la manifestation phénotypique de cette information. Le code génétique est un stockage linéaire matriciel d'informations sur la structure d'une protéine en l'enregistrant en triplets de nucléotides dans la chaîne d'acide nucléique. La plus petite unité fonctionnelle du code génétique qui contient des informations sur l'unité structurelle minimale des protéines est un triplet de nucléotides dans une chaîne d'ADN ou d'ARN. Le transfert d'informations va de l'ADN vers l'ARNm et de l'ARNm vers d'autres ARN et molécules protéiques.
Système de codage universel
Il a fallu de la science pour comprendre le code génétiquesiècle, et pour le déchiffrer - seulement des décennies. Depuis l'apparition du concept de la structure de la double hélice de l'ADN (Watson et Crick, 1953), une compréhension de son rôle en tant que matériau héréditaire est venue, et une recherche a commencé pour les lettres de l'alphabet avec lesquelles l'information est écrite sur il. L'idée que l'unité fonctionnelle du code génétique est 1 nucléotide n'a pas immédiatement résisté aux critiques. Quatre nucléotides complémentaires (adéine, guanine, cytosine et thymine) de l'ADN ne pouvaient pas fournir le codage pour 21 acides aminés de protéines. Mathématiciens, physiciens et biologistes ont été activement impliqués dans la recherche d'un système de codage et ont rapidement découvert qu'un acide aminé est codé par une séquence de trois nucléotides. Ainsi, l'unité fonctionnelle du code génétique est un triplet de nucléotides responsables de la synthèse d'un acide aminé dans une protéine. Il y a 64 triplets (codons), 61 d'entre eux sont des codons sens (codent pour les acides aminés) et les 3 restants n'ont aucun sens. Ils ne portent pas d'informations sur l'acide aminé, mais agissent comme des codons d'arrêt qui terminent ou lancent la synthèse d'une molécule protéique.
Un triplet est une unité fonctionnelle du code génétique
La molécule d'acide nucléique biopolymère se compose deà partir de monomères - nucléotides. Ceux-ci, à leur tour, créent un ADN continu, avec lequel, dans le processus de transcription, les informations sont transférées à l'ARNm conformément au cadre de lecture, où le triplet de nucléotides - un triplet - a la plus petite valeur de code. Le cadre de lecture se déplace de manière unidirectionnelle, et le code génétique a une unicité et une dégénérescence évidentes (redondance).
Unidirectionnalité et sans ambiguïté
Les informations du triplet sont sans ambiguïté, c'est-à-direle rapport de 1 triplet -1 acide aminé n'est pas variable. Un acide aminé peut être codé en plusieurs triplets, mais un triplet spécifique est un acide aminé spécifique. Le cadre de lecture est toujours dirigé dans un sens, et ceci est dû à la présence de triplets qui initient la lecture et la terminent. Cela maintient la stabilité de la structure protéique. Une autre propriété des triplets est le non-chevauchement. Cela signifie qu'un nucléotide fait nécessairement partie d'un triplet, mais un seul.
Redondance naturelle
Dégénérescence (redondance) du code génétique -c'est comme un facteur de sécurité de l'organisme. Il protège la cellule des effets destructeurs des mutations. Chaque unité fonctionnelle du code génétique peut subir des substitutions de 1, 2 et 3 nucléotides dans un triplet. Ainsi, il y a 9 substitutions de position dans chaque triplet, des substitutions de chaque nucléotide par 4-1 = 3 variantes possibles, et par conséquent, nous obtenons 61 par 9 = 549 variantes de substitutions de nucléotides dans le triplet. C'est bien plus que les 21 acides aminés nécessaires pour coder. Cette surabondance, ou dégénérescence, a ainsi assuré l'existence biologique de la vie et la minimisation des erreurs de lecture de l'information génétique.
Codon ou triplet?
Dans la littérature, un triplet de nucléotides commeun conglomérat fonctionnel appelé triplet ou codon. Quelle est la différence et y en a-t-il? Le terme «codon» est utilisé dans le processus direct de traduction - transfert d'informations de l'ARN à une molécule protéique. Le terme «triplet» est utilisé dans un sens plus large pour décrire le cadre de lecture des informations provenant à la fois de l'ARN et de l'ADN.
