De eerste bewoners van onze planeet, hoogstwaarschijnlijk,had een zeer korte levensverwachting. De evolutionaire richting van alle levende wezens ging naar het verhogen van de levensverwachting van het organisme voor succesvolle aanpassing aan de omgevingsomstandigheden, de ontwikkeling van aanpassingsmechanismen en de mogelijkheid om de opgebouwde ervaring over te dragen aan volgende generaties. Door het creëren van organische moleculen in overeenstemming met het geschetste plan, kreeg het leven op aarde voet aan de grond en begon een succesvolle ontwikkeling. Het mechanisme van matrixopslag en overdracht van erfelijke informatie is getransformeerd in een genetisch coderingssysteem, waarbij de hoofdcomponent een functionele eenheid van de genetische code is.
Centraal dogma van moleculaire biologie
Erfelijkheid is de belangrijkste biologischeonderdeel van de continuïteit van het leven. De natuur heeft mechanismen gecreëerd voor de overdracht en reproductie van erfelijke informatie door de samenstelling van eiwitten in de nucleïnezuurketen te coderen. De functie van nucleïnezuren (DNA en RNA) is om informatie op te slaan en over te brengen naar de structuur van eiwitten. En eiwitten voeren door middel van metabolische reacties de fenotypische manifestatie van deze informatie uit. Genetische code is een matrix lineaire opslag van informatie over de structuur van een eiwit door deze op te nemen in tripletten van nucleotiden in een nucleïnezuurketen. De kleinste functionele eenheid van de genetische code die informatie bevat over de minimale structurele eenheid van eiwitten is een triplet van nucleotiden in een DNA- of RNA-keten. De overdracht van informatie gaat van DNA naar mRNA en van mRNA naar andere RNA's en eiwitmoleculen.
Universeel coderingssysteem
Er was wetenschap voor nodig om de genetische code te begrijpeneeuw, en om het te ontcijferen - slechts decennia. Sinds de opkomst van het concept van de structuur van de dubbele helix van DNA (Watson en Crick, 1953), kwam er begrip voor de rol ervan als erfelijk materiaal en begon een zoektocht naar die letters van het alfabet die informatie erop vastlegden. Het idee dat de functionele eenheid van de genetische code 1 nucleotide is, kon niet direct kritiek krijgen. Vier complementaire nucleotiden (adeine, guanine, cytosine en thymine) van DNA konden geen codering bieden voor 21 aminozuren van eiwitten. Wiskundigen, natuurkundigen en biologen waren actief betrokken bij de zoektocht naar een coderingssysteem en ontdekten al snel dat één aminozuur wordt gecodeerd door een sequentie van drie nucleotiden. De functionele eenheid van de genetische code is dus een triplet van nucleotiden die verantwoordelijk zijn voor de synthese van één aminozuur in een eiwit. Er zijn slechts 64 tripletten (codons), waarvan 61 sense codons zijn (coderen voor aminozuren), en de overige 3 zijn zinloos. Ze dragen geen informatie over het aminozuur, maar fungeren als stopcodons die de synthese van een eiwitmolecuul beëindigen of initiëren.
Een triplet is een functionele eenheid van de genetische code
Biopolymeer nucleïnezuur molecuul bestaat uitvan monomeren - nucleotiden. Die creëren op hun beurt continu DNA, waarmee tijdens het transcriptieproces informatie wordt overgedragen naar mRNA in overeenstemming met het leeskader, waarbij het triplet van nucleotiden - een triplet - de kleinste codewaarde heeft. Het leeskader beweegt in één richting en de genetische code heeft een duidelijke uniciteit en degeneratie (redundantie).
Unidirectionaliteit en uniciteit
Dat wil zeggen, de triplet-informatie is ondubbelzinnigde verhouding van 1 triplet -1 aminozuur is niet variabel. Een aminozuur kan in meerdere tripletten worden gecodeerd, maar een specifiek triplet is een specifiek aminozuur. Het leeskader is altijd in één richting gericht, en dit komt door de aanwezigheid van drielingen die het lezen starten en beëindigen. Hierdoor blijft de stabiliteit van de eiwitstructuur behouden. Een andere eigenschap van drielingen is dat ze elkaar niet overlappen. Dit betekent dat een nucleotide noodzakelijkerwijs een onderdeel is van een triplet, maar slechts één.
Natuurlijke redundantie
Degeneratie (overtolligheid) van de genetische code -het is als een veiligheidsfactor van het organisme. Het beschermt de cel tegen de vernietigende effecten van mutaties. Elke functionele eenheid van de genetische code kan substituties ondergaan van 1, 2 en 3 nucleotiden in een triplet. Er zijn dus 9 positionele substituties in elk triplet, substituties van elk nucleotide door 4-1 = 3 mogelijke varianten, en als resultaat krijgen we 61 bij 9 = 549 varianten van nucleotidesubstituties in het triplet. Dit is veel meer dan de 21 aminozuren die nodig zijn om te coderen. Deze overvloed, of degeneratie, zorgde voor het biologische bestaan van leven en minimaliseerde fouten bij het lezen van genetische informatie.
Codon of triplet?
In de literatuur is het triplet van nucleotiden alseen functioneel conglomeraat dat een triplet of codon wordt genoemd. Wat is het verschil en is er een? De term "codon" wordt gebruikt in het directe proces van vertaling - de overdracht van informatie van RNA naar een eiwitmolecuul. De term "triplet" wordt in bredere zin gebruikt bij het beschrijven van het leeskader van informatie van zowel RNA als DNA.
