In qualsiasi cellula e organismo, tutte le caratteristichenatura anatomica, morfologica e funzionale sono determinate dalla struttura delle proteine che sono incluse in esse. La proprietà ereditaria del corpo è la capacità di sintetizzare determinate proteine. Nella molecola del DNA, gli amminoacidi si trovano nella catena polipeptidica, da cui dipendono le caratteristiche biologiche.
Ogni cella ha il suola sequenza dei nucleotidi nella catena polinucleotidica del DNA. Questo è il codice genetico del DNA. Attraverso di essa vengono registrate informazioni sulla sintesi di alcune proteine. Questo articolo descrive cos'è il codice genetico, le sue proprietà e le informazioni genetiche.
Un po 'di storia
L'idea che potrebbe esserci un codice geneticoesiste, è stato formulato da J. Gamow e A. Down a metà del ventesimo secolo. Hanno descritto che la sequenza di nucleotidi responsabili della sintesi di un particolare amminoacido contiene almeno tre unità. Successivamente, hanno dimostrato la quantità esatta di tre nucleotidi (questa è un'unità del codice genetico), che è stata chiamata tripletta o codone. Ci sono sessantaquattro nucleotidi in totale, perché la molecola acida, dove avviene la sintesi di proteine o RNA, è costituita da residui di quattro nucleotidi diversi.
Qual è il codice genetico
Il modo di codificare la sequenza proteica degli amminoacidi dovuta alla sequenza nucleotidica è caratteristico di tutte le cellule e organismi viventi. Ecco cos'è il codice genetico.
Ci sono quattro nucleotidi nel DNA:
- adenina: A;
- guanina - G;
- citosina - C;
- timina - T.
Sono indicati con lettere maiuscole in latino o (nella letteratura in lingua russa) russo.
Ci sono anche quattro nucleotidi nell'RNA, ma uno di loro è diverso dal DNA:
- adenina: A;
- guanina - G;
- citosina - C;
- uracile - U.
Tutti i nucleotidi si allineano in catene e si ottiene una doppia elica nel DNA e una singola elica nell'RNA.
Le proteine sono costruite su venti amminoacidi, dove, situati in una certa sequenza, determinano le sue proprietà biologiche.
Proprietà del codice genetico
Tripletto.L'unità del codice genetico è composta da tre lettere, è tripletta. Ciò significa che i venti amminoacidi esistenti sono codificati in tre nucleotidi specifici chiamati codoni o trilettini. Ci sono sessantaquattro combinazioni che possono essere fatte da quattro nucleotidi. Questa quantità è più che sufficiente per codificare venti aminoacidi.
Degenerazione. Ogni amminoacido corrisponde a più di un codone, ad eccezione della metionina e del triptofano.
Univocità.Un codone crittografa un amminoacido. Ad esempio, nel gene di una persona sana con informazioni sul target beta dell'emoglobina, la tripletta GAG e GAA codifica per acido glutammico. E in tutti coloro che sono malati di anemia falciforme, un nucleotide viene sostituito.
Collinearità. La sequenza degli amminoacidi corrisponde sempre alla sequenza nucleotidica contenuta nel gene.
Il codice genetico è continuo e compatto, chesignifica che non ha "segni di punteggiatura". Cioè, a partire da un certo codone, c'è una lettura continua. Ad esempio, AUGGUGTSUUAAUGUG verrà letto come: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Ma non AUG, UGG e così via o in qualsiasi altro modo.
Versatilità. È lo stesso per assolutamente tutti gli organismi terrestri, dagli esseri umani ai pesci, funghi e batteri.
tavolo
Questa tabella non contiene tuttoamminoacidi disponibili. L'idrossiprolina, l'idrossilisina, la fosfoserina, i derivati iodici della tirosina, la cistina e alcuni altri sono assenti, poiché sono derivati di altri amminoacidi codificati dall'mRNA e formati dopo la modifica delle proteine a seguito della traduzione.
È noto dalle proprietà del codice genetico quelloil codone è in grado di codificare un amminoacido. L'eccezione è il codice genetico, che svolge funzioni aggiuntive e codifica valina e metionina. IRNA, essendo all'inizio con un codone, attacca il t-RNA, che trasporta formilmetione. Al termine della sintesi, viene scisso da solo e cattura il residuo di formile, convertito nel residuo di metionina. Pertanto, i suddetti codoni sono gli iniziatori della sintesi della catena polipeptidica. Se non sono all'inizio, non sono diversi dagli altri.
Informazioni genetiche
Questo concetto si riferisce a un programma di proprietà tramandato dagli antenati. È incorporato nell'eredità come codice genetico.
Il codice genetico dell'RNA (acidi ribonucleici) viene implementato durante la sintesi proteica:
- i-RNA informativo;
- trasporto t-RNA;
- r-RNA ribosomiale.
Le informazioni vengono trasmesse mediante comunicazione diretta (DNA-RNA-proteina) e inversa (ambiente-proteina-DNA).
Gli organismi possono riceverlo, immagazzinarlo, trasmetterlo e utilizzarlo nel modo più efficiente.
Essendo ereditato, l'informazione determinalo sviluppo di un organismo. Ma a causa dell'interazione con l'ambiente, la reazione di quest'ultimo è distorta, a causa della quale si verificano evoluzione e sviluppo. Pertanto, nuove informazioni vengono inserite nel corpo.
Calcolo delle leggi della biologia molecolaree la scoperta del codice genetico ha dimostrato che è necessario combinare la genetica con la teoria di Darwin, sulla base della quale è apparsa una teoria sintetica dell'evoluzione - la biologia non classica.
Eredità, variabilità e naturalezzaLa selezione di Darwin è completata dalla selezione geneticamente determinata. L'evoluzione si realizza a livello genetico attraverso mutazioni casuali ed eredità dei tratti più preziosi che si adattano maggiormente all'ambiente.
Decodificare il codice in una persona
Negli anni novanta è stato lanciato il progetto Human Genome,di conseguenza, negli anni 2000, sono stati scoperti frammenti del genoma contenenti il 99,99% dei geni umani. I frammenti che non sono coinvolti nella sintesi proteica e non sono codificati rimangono sconosciuti. Il loro ruolo è ancora sconosciuto.
Il ruolo di tali studi difficilmente può essere sopravvalutato.Quando hanno scoperto qual è il codice genetico, è diventato noto da quali schemi si svolge lo sviluppo, come si formano la struttura morfologica, la psiche, la predisposizione a determinate malattie, il metabolismo e i vizi individuali.
