Bet kurioje ląstelėje ir organizme visos savybėsanatominį, morfologinį ir funkcinį pobūdį lemia į juos įtrauktų baltymų struktūra. Paveldima kūno savybė yra gebėjimas sintetinti tam tikrus baltymus. DNR molekulėje aminorūgštys yra polipeptidų grandinėje, nuo kurios priklauso biologinės savybės.
Для каждой клетки характерна своя nukleotidų seka DNR polinukleotido grandinėje. Tai yra genetinis DNR kodas. Per ją įrašoma informacija apie tam tikrų baltymų sintezę. Tai, kad šiame straipsnyje aprašytas toks genetinis kodas, jo savybės ir genetinė informacija.
Šiek tiek istorijos
Idėja, kad gali būti genetinis kodasviduryje buvo suformuluotas J. Gamowo ir A. Downo. Jie aprašė, kad nukleotidų, atsakingų už tam tikros aminorūgšties sintezę, sekoje yra mažiausiai trys vienetai. Vėliau jie įrodė tikslų trijų nukleotidų skaičių (tai yra genetinio kodo vienetas), kuris buvo vadinamas tripletu arba kodonu. Iš viso yra šešiasdešimt keturi nukleotidai, nes rūgšties molekulė, kurioje vyksta baltymų ar RNR sintezė, susideda iš keturių skirtingų nukleotidų liekanų.
Koks yra genetinis kodas
Aminorūgščių baltymų sekos kodavimo būdas dėl nukleotidų sekos būdingas visoms gyvoms ląstelėms ir organizmams. Tai yra genetinis kodas.
DNR yra keturi nukleotidai:
- adeninas - A;
- guaninas - G;
- citozinas - C;
- timinas - T.
Jie žymimi didžiosiomis raidėmis lotyniškai arba (rusų kalba literatūroje) rusų kalba.
RNR taip pat yra keturi nukleotidai, tačiau vienas iš jų skiriasi nuo DNR:
- adeninas - A;
- guaninas - G;
- citozinas - C;
- uracilas - U.
Visi nukleotidai išsidėstę grandinėse, dviguba spiralė DNR ir viena spiralė RNR.
Baltymai yra pastatyti ant dvidešimties aminorūgščių, kur jie, išsidėstę tam tikra seka, lemia jo biologines savybes.
Genetinio kodo savybės
Tripletiškumas.Genetinio kodo vienetą sudaro trys raidės, jis yra trigubas. Tai reiškia, kad dvidešimt esamų aminorūgščių yra užkoduotos trimis specifiniais nukleotidais, vadinamais kodonais arba trilpetais. Yra šešiasdešimt keturi deriniai, kuriuos galima padaryti iš keturių nukleotidų. Šis kiekis yra daugiau nei pakankamas koduoti dvidešimt amino rūgščių.
Degeneracija. Kiekviena aminorūgštis atitinka daugiau nei vieną kodoną, išskyrus metioniną ir triptofaną.
Vienareikšmiškumas.Vienas kodonas šifruoja vieną aminorūgštį. Pavyzdžiui, sveiko žmogaus, turinčio informacijos apie beta hemoglobino tikslą, gene trigubas GAG ir GAA koduoja glutamo rūgštį. Visiems, kurie serga pjautuvine anemija, pakeičiamas vienas nukleotidas.
Kolinearumas. Aminorūgščių seka visada sutampa su geno nukleotidų seka.
Genetinis kodas yra nepertraukiamas ir kompaktiškas, kurisreiškia, kad jis neturi „skyrybos ženklų“. Tai yra, pradedant nuo tam tikro kodono, yra nuolatinis skaitymas. Pavyzdžiui, AUGGUGTSUUAAUGUG bus skaitoma taip: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Bet ne AUG, UGG ir pan., Ar kaip nors kitaip.
Universalumas. Tai vienodai visiems absoliučiai sausumos organizmams, pradedant žmonėmis, baigiant žuvimis, grybais ir bakterijomis.
Lentelė
Žemiau esančioje lentelėje nėra visųturimų aminorūgščių. Hidroksiprolino, hidroksilizino, fosfoserino, tirozino, cistino ir kai kurių kitų jodo darinių nėra, nes jie yra kitų aminorūgščių dariniai, kuriuos koduoja mRNR ir kurie susidaro po baltymo modifikavimo dėl vertimo.
Iš genetinio kodo savybių yra žinoma, kad vienaskodonas sugeba užkoduoti vieną aminorūgštį. Išimtis yra genetinis kodas, kuris atlieka papildomas funkcijas ir koduoja valiną ir metioniną. IRNA, būdama pradžioje su kodonu, prijungia t-RNR, kuri perneša formilmetioną. Baigus sintezę, jis pats suskaldomas ir sulaiko formilo liekaną, paverčiamas metionino liekana. Taigi minėti kodonai yra polipeptidinės grandinės sintezės iniciatoriai. Jei jų nėra pradžioje, tai jie niekuo nesiskiria nuo kitų.
Genetinė informacija
Ši sąvoka reiškia turto programą, kurią perduoda protėviai. Jis yra įtrauktas į paveldimumą kaip genetinis kodas.
RNR (ribonukleino rūgščių) genetinis kodas įgyvendinamas baltymų sintezės metu:
- informacinė i-RNR;
- transportinė t-RNR;
- ribosominė r-RNR.
Informacija perduodama tiesioginiu ryšiu (DNR-RNR-baltymas) ir atvirkštine (aplinka-baltymas-DNR).
Organizmai gali ją priimti, laikyti, perduoti ir efektyviausiai naudoti.
Pagal paveldėjimą informacija lemiaorganizmo vystymasis. Tačiau dėl sąveikos su aplinka iškreipiama pastarosios reakcija, dėl kurios vyksta evoliucija ir raida. Taigi į organizmą patenka nauja informacija.
Molekulinės biologijos dėsnių apskaičiavimasir atradus genetinį kodą paaiškėjo, kad genetiką būtina derinti su Darvino teorija, kurios pagrindu atsirado sintetinė evoliucijos teorija - neklasikinė biologija.
Paveldimumas, kintamumas ir natūralusDarvino atranką papildo genetiškai nulemta atranka. Evoliucija realizuojama genetiniu lygmeniu per atsitiktines mutacijas ir paveldint vertingiausius bruožus, kurie yra labiausiai pritaikyti aplinkai.
Kodo dekodavimas asmenyje
9-ajame dešimtmetyje buvo pradėtas projektas „Žmogaus genomas“,to pasekoje 2000-aisiais buvo aptikti genomo fragmentai, kuriuose buvo 99,99% žmogaus genų. Fragmentai, kurie nedalyvauja baltymų sintezėje ir nėra užkoduoti, lieka nežinomi. Jų vaidmuo vis dar nežinomas.
Vargu ar galima pervertinti tokių tyrimų vaidmenį.Kai jie atrado, kas yra genetinis kodas, tapo žinoma, pagal kokius modelius vyksta raida, kaip formuojasi asmenų morfologinė struktūra, psichika, polinkis į tam tikras ligas, medžiagų apykaita ir ydos.
