Dari Tabel 1. dapat dilihat bahwa asam amino yang sama dapat dikodekan oleh empat keluarga kodon. Misalnya, empat kali lipat kode keluarga CU untuk leusin. Empat kode keluarga GU untuk valin, UC untuk serin, CC untuk prolin, AC untuk triptofan, GC untuk alanin, CG untuk arginin, dan GG untuk glisin. Ini adalah permukaan, dan segera diperhatikan, fakta degenerasi, yaitu. redundansi informasi kode. Jika kita meminjam konsep dan istilah linguistik untuk kode protein, yang telah lama diterima secara luas dan mudah, maka degenerasi kode dapat dipahami sebagai sinonim. Ini juga diterima dengan suara bulat. Dengan kata lain, objek yang sama, misalnya, asam amino, memiliki beberapa sandi - kodon. Sinonim tidak menimbulkan bahaya bagi keakuratan biosintesis protein. Sebaliknya, redundansi seperti itu baik, karena meningkatkan keandalan "mesin" ribosom translasi.

Saya menambahkan sedikit variasi warna pada tabel sehingga Anda dapat melihat apa yang sedang kita bicarakan. Empat kali lipat sinonim disorot dengan warna kuning. Ada 8 jenis merangkak seperti itu.Berempat homonim harus dibagi menjadi tiga kategori, sesuai dengan tingkat keragaman. Lebih jauh:

“... Namun, Tabel 1 juga menunjukkan fenomena genolinguistik lain yang mendasar, seolah-olah tidak diperhatikan atau diabaikan. Fenomena ini ditemukan dalam kenyataan bahwa dalam beberapa keluarga kodon, empat kodon, lebih tepatnya, dua nukleotida identik yang bermakna mengkode bukan hanya satu, tetapi dua asam amino yang berbeda, serta kodon stop. Dengan demikian, kode keluarga UU ganda untuk fenilalanin dan leusin, AU untuk isoleusin dan metionin, UA untuk tirosin, kodon stop Och dan Amb, CA untuk histidin dan glisin, AA untuk asparagin dan lisin, GA untuk aspartat dan glutamin, UG untuk sistein , triptofan dan Umb stop kodon, AG - serin dan arginin. Melanjutkan analogi linguistik, sebut saja fenomena ini HOMONIMI dari dua nukleotida pengkode pertama dalam beberapa keluarga kodon.

Tidak seperti sinonim, homonimi berpotensi berbahaya, yang dicatat Lagerkvist, meskipun ia tidak memperkenalkan istilah-konsep "homonimi" dalam kaitannya dengan kode protein. Situasi seperti itu, tampaknya, memang harus mengarah pada ambiguitas dalam pengkodean asam amino dan sinyal berhenti: kodon ganda yang sama, dalam beberapa keluarga yang diidentifikasi oleh Lagerquist, mengkodekan dua asam amino yang berbeda atau "berhenti berbeda".

Pada dasarnya penting untuk dipahami: jika sinonim kode adalah berkah (kelebihan informasi), maka homonimi adalah potensi kejahatan (ketidakpastian, ambiguitas informasi). Tapi ini adalah kejahatan imajiner, karena peralatan sintesis protein dengan mudah menghindari kesulitan ini, yang akan dibahas di bawah. Namun, jika secara otomatis mengikuti tabel (model) kode genetik, maka kejahatan menjadi tidak imajiner, tetapi nyata. Dan kemudian jelas bahwa vektor kode homonim menyebabkan kesalahan dalam sintesis protein, karena aparatus sintesis protein ribosom, setiap kali bertemu satu atau beberapa doublet homonim dan dipandu oleh aturan membaca "dua dari tiga", harus memilih satu dan hanya satu asam amino dari dua asam amino yang berbeda, tetapi dikodekan oleh doublet homonim identik yang ambigu.

Akibatnya, 3'-nukleotida dalam kodon dan 5'-nukleotida dalam antikodon yang berpasangan dengan mereka tidak memiliki karakter tanda gen dan memainkan peran "penopang sterik" yang mengisi "tempat kosong" pada pasangan kodon-antikodon. Singkatnya, 5'-nukleotida dalam antikodon adalah acak, "goyangan" - dari bahasa Inggris 'goyangan' (ayunan, osilasi, goyangan). Ini adalah inti dari hipotesis Wobble.”

Esensinya dinyatakan dengan cukup jelas. Terjemahan tidak diperlukan. Masalahnya jelas.

Kodon stop dan kodon start, mereka disorot dalam huruf tebal di tabel, juga bekerja tidak selalu jelas, tetapi tergantung pada sesuatu ..., seperti yang diyakini ahli biologi, pada konteksnya.

“Mari kita lanjutkan analisis kita tentang karya mani Crick dan Nirenberg yang mendalilkan konsep kode genetik.

P.142-143: “... sejauh ini, semua data eksperimen telah sesuai dengan asumsi umum bahwa informasi dibaca dalam triplet basa, mulai dari salah satu ujung gen. Namun, kita akan mendapatkan hasil yang sama jika informasi dibaca dalam kelompok yang terdiri dari empat basis atau bahkan lebih” atau “...grup yang mengandung kelipatan tiga basis”. Proposisi ini hampir dilupakan atau tidak dipahami, tetapi di sinilah orang dapat melihat keraguan apakah kode tersebut harus triplet. Dan tidak kalah pentingnya bahwa pemahaman masa depan teks DNA dan RNA sebagai formasi fraktal semantik, mirip dengan bahasa alami, diprediksi, yang ditunjukkan dalam penelitian kami.

Dengan 4 basa yang berbeda dari sistem kode DNA, kelompok membaca hanya dapat terdiri dari 3 atau 4 basa. 4 basa dalam pembacaan berpasangan hanya memberikan 16 kemungkinan kombinasi. Kekurangan. Tetapi berapa banyak: 3 atau 4 basis dalam kelompok membaca, tidak mungkin untuk ditentukan secara matematis. Karena satu atau lain cara, semua kemungkinan kombinasi akan digunakan. Atau 64 untuk triplet, atau 256 untuk tetraplet.

Dengan peningkatan zona pembacaan kode oleh "grup yang mengandung kelipatan tiga basis", jumlah kemungkinan kombinasi kode akan meningkat tanpa batas. Hanya apa yang memberi kita? Jika Anda fokus pada pengkodean asam amino, maka ... tidak ada. Dan dengan pendekatan ganda para ahli biologi, ini pada umumnya sama sekali tidak cocok.

Tetapi, yang paling penting, dalam kutipan ini untuk pertama kalinya, meskipun secara implisit, muncul "zona pembacaan" informasi yang tidak sesuai dengan triplet. Triplet adalah satu hal, dan zona membaca adalah hal lain. Dan yang satu mungkin tidak cocok dengan yang lain. Sebuah catatan yang sangat penting.

Faktanya, teori "goyangan" mengusulkan untuk mempertimbangkan hanya dua basa pertama sebagai zona pembacaan kodon. Itu. dalam hal ini, diusulkan untuk mengenali bahwa area baca lebih kecil dari area pengkodean.

Sekarang pertimbangkan pendekatan sebaliknya:

“Beberapa mRNA mengandung sinyal untuk mengubah kerangka baca. Beberapa mRNA mengandung kodon terminasi di daerah yang diterjemahkan, tetapi kodon ini berhasil dilewati dengan mengubah kerangka baca sebelum atau langsung di atasnya. Frame dapat digeser sebesar -1, +1 dan +2. Ada sinyal khusus dalam mRNA yang mengubah frame pembacaan. Dengan demikian, translasi frameshift oleh -1 pada RNA retrovirus terjadi pada urutan heptanukleotida tertentu sebelum struktur jepit rambut di mRNA (Gbr. 5c). Untuk membingkai dengan +1 pada mRNA dari faktor terminasi bakteri RF-2, urutan nukleotida di situs pergeseran (kodon UGA), kodon berikutnya, dan urutan sebelumnya melengkapi urutan 3'-terminal RNA ribosom ( analog dari deret Shine-Dalgarno) penting (Gbr. 5, d)". .

Kutipan tersebut telah dikutip sebelumnya, tetapi sekarang mari kita lihat isinya dengan lebih cermat. Apa yang dimaksud dengan istilah "bingkai baca"? Ini adalah konsep dari zaman kuno teknologi komputer, ketika area untuk membaca informasi dari pita berlubang atau kartu berlubang dibatasi pada bingkai buram untuk mengurangi risiko kesalahan saat membaca informasi dengan fluks cahaya ke fotodetektor melalui lubang di kartu atau selotip, dilubangi di tempat yang tepat menandai garis. Prinsip membaca sudah lama hilang, tetapi istilahnya tetap ada. Karena konsep kerangka baca jelas bagi semua ahli biologi, itu tampaknya berarti zona baca hanya satu basis dari triplet. Dan dengan “membaca pergeseran bingkai” harus dipahami bahwa pada +1, alas yang mengikuti elemen terakhir dari triplet dibaca, dan -1, bahwa alas dibaca sebelum elemen pertama dari triplet yang sama. Pasangan basa apa yang tetap menjadi basis dalam triplet baca? Ini tidak ditentukan...

Namun tampaknya tidak semua orang memahami kerangka bacaan, seperti dalam kasus ini. Jika konsep kerangka baca dipahami sebagai kerangka yang membatasi 3 basis, maka dengan pergeseran +2 dari triplet yang dapat dibaca, 1 elemen tetap, dan dua dari elemen tetangga.

Jadi, kerangka baca seperti apa yang sedang kita bicarakan? Yah, ya, oke, biarkan ambiguitas tetap untuk saat ini ...

Tetapi bagaimanapun juga, basa-basa ini, yang sudah dibaca oleh frame, akan dibaca lagi ketika frame kembali ke tempatnya dan ribosom melanjutkan membaca triplet berikutnya ... tapi bagaimana dengan kode yang tidak tumpang tindih?

Dalam hal ini, pendekatan mekanistik para ahli biologi untuk memperkirakan perubahan posisi membaca triplet tidak memperhitungkan ukuran sebenarnya dari apa yang mereka bicarakan. Terminologi ini jelas menyesatkan. Bagaimana mereka sendiri kemudian memahami hal ini tidak jelas. Jelas, tidak ada "bingkai" yang bergerak ke mana pun ...

Pemilihan posisi yang dibutuhkan di zona membaca bergerak. Dan jika kita menambahkan pergeseran maksimum "bingkai" pembacaan yang diberikan di atas dengan panjang kodon baca, kita mendapatkan: 2 + 3 + 2 = 7. Jadi, lebar total zona pembacaan ribosom sudah 7 basa. Ribosom memilih triplet dari 7 kemungkinan basa. Bagaimana? Itu pertanyaan lain...

Tapi ada hal lain yang lebih penting bagi kami. Sekarang dimungkinkan untuk memperkirakan secara realistis bahwa zona pembacaan informasi dari RNA dapat lebih besar dari triplet dan menjadi 7 basa atau lebih, sementara hanya tiga basa yang ditetapkan sebagai posisi pembacaan yang diperlukan. Apa saja posisi lainnya? Mungkin "konteks" yang sama yang mengubah opsi untuk membaca triplet. Homonemik, menurut terminologi P.P. Garyaev.

Tentu saja, ini hanyalah salah satu dari banyak kasus khusus dalam memahami konsep konteks multilateral. Tapi ... setidaknya itu memungkinkan Anda untuk memahami sesuatu tanpa menggunakan generalisasi filosofis yang lebih tinggi. Pada tingkat pemahaman mekanistik yang sangat nyata.

Pada alfabet teks sel.

Pertanyaannya tentu menarik...

Tentang memahami basa DNA, sebagai huruf dari beberapa jenis alfabet seluler, telah diadopsi oleh ahli biologi untuk waktu yang lama. Oleh karena itu munculnya konsep konteks semantik dalam evaluasi pengkodean triplet, dan pencarian pendekatan sel yang bermakna untuk pengkodean ini, dan transisi bertahap ke Pikiran Tinggi, yang menulis buku Kehidupan ini...

Hanya sekarang, dengan indikasi yang tepat dari huruf-huruf alfabet ini, ketidaksepakatan muncul setiap saat. Apa yang harus diambil untuk surat? Basa (A, T, C, G), kodon yang menyusunnya, atau asam amino dalam komposisi protein yang diperoleh selama translasi?

Basa - 4, asam amino - 20, kodon - 64, apa yang harus diambil sebagai dasar?

Semua orang berbicara tentang perlunya evaluasi linguistik molekul DNA, RNA dan protein, terlepas dari pemahaman huruf-huruf alfabet seluler. Untuk mendekati informasi DNA sebagai teks semantik dengan pemahaman konteks yang berlaku untuk evaluasi sastra, ini adalah bagaimana ahli biologi perlu memahami. Dengan demikian, diasumsikan bahwa bahasa yang diteliti memiliki semua atribut bahasa sastra yang dikembangkan dan diperlukan pendekatan yang tepat untuk menilai keinformatifannya yang multi-makna.

Sempurna. Namun, di mana surat-suratnya? Bagaimana teks sastra ini ditulis, yang membutuhkan perhatian ahli bahasa seperti itu? Sejauh ini, dalam kerangka pendekatan mekanistik yang sama ...

Basa atau nukleotida? Sepertinya tidak. Kebanyakan ahli biologi setuju dengan ini. Tidak ada cukup 4 alasan untuk membuat teks sastra. Apalagi dengan adanya kontinuitas sekuens di seluruh DNA.

Dengan kodon, sebagai huruf alfabet ini, kesulitan segera muncul. Di mana, kodon ini, pada DNA dan RNA, bagaimana menemukannya? Ini hanya dapat dilakukan oleh ribosom, dan kemudian hanya melalui kontak langsung. Dan apa jenis huruf majemuk ini, dari kembar tiga? Sulit dimengerti. Namun demikian, pemahaman tentang kodon ini, sebagai huruf alfabet seluler, memiliki cukup pendukung.

Ambil asam amino untuk huruf alfabet? Ya, sebagian besar setuju dengan ini. Tapi kemudian protein menjadi Buku Kehidupan, bukan DNA. Ada konteks semantik dalam protein, tetapi dalam DNA, ternyata, mungkin tidak? Atau akan, tetapi berbeda, berbeda dari protein ...

Dan oleh karena itu, ada persyaratan untuk mengevaluasi DNA dan protein dari sudut pandang konteks semantik, tetapi tidak ada klarifikasi tentang apa dan bagaimana harus dievaluasi.

Dalam situasi ini, P.P. Garyaev mengusulkan, termasuk secara linguistik, untuk mengevaluasi bukan DNA dan protein, tetapi "potret" volumetrik holografik mereka. Posisi yang sangat kuat, harus saya akui. Dan sangat produktif...

Tetapi dengan alfabet sel, dengan pendekatan mekanistik yang sudah akrab, maka itu sama sekali tidak bisa dipahami. Apakah dia, atau dia tidak sama sekali, dan apakah konsep ini hanya sebuah alegori?

Ahli biologi tidak memberikan klarifikasi. Namun dengan keras kepala tetap menerapkan konsep ini. Semua orang - dalam pemahamannya ...

Tentang sistem pengkodean asli.

Ini tentang aslinya, yang, mungkin, pada tahap pembelahan sel menjadi prokariota dan eukariota. Sekarang disembunyikan oleh banyak tumpang tindih dan penyimpangan dari keduanya. Jutaan tahun evolusi tidak berlalu tanpa jejak.

Tetapi tetap saja…

DNA tidak selalu merupakan gudang informasi; sebelumnya peran ini dapat dimainkan oleh RNA. Dia benar-benar menggantikan protein pada tahap tertentu. Banyak penelitian berbicara tentang ini. Dan basa DNA dan RNA tidak selalu 4, tetapi kita tidak membicarakannya sekarang ...

Tetapi pada tahap pengembangan tertentu, sistem pengkodean informasi muncul, yang pada saat itu sepenuhnya memenuhi semua persyaratan struktur informasi dan logis untuk mengendalikan proses sel.

Klasik yang sama yang ditunjukkan semua orang dan segera mulai disangkal ...

Array informasi - DNA, RNA. Urutan yang terdiri dari kombinasi 4 nukleotida: A,T(U),C,G.

Langkah pembacaan informasi adalah 1 nukleotida.

Metode membaca informasi adalah sekuensial.

Volume bacaan tunggal adalah triplet.

Tidak ada sistem logis yang dapat menghitung. Tapi, di sini dia bisa menghitung sampai satu. Ini lebih jauh sudah - banyak. Dan membedakan berbagai unit dalam dua pasangan yang berdekatan - juga. Dan jika sumbu simetri nyata, maka cukup mampu menentukan keadaan logis dari posisi tetangga relatif terhadap sumbu tersebut. Tapi, ternyata sangat sulit untuk lebih meningkatkan zona membaca tanpa menghitung pada tahap itu.

Dan karena itu, pada tahap itu - triplet adalah bentuk maksimum yang mungkin dari unit informasi sistem. Sebuah debit pada sumbu simetri, debit di sebelah kanan dan debit di sebelah kiri.

Tiga unit akun yang berbeda... bahkan untuk membaca langkah... itu banyak.

Sistem pengkodean informasi DNA dan RNA menggunakan 4 kemungkinan keadaan logika, pembacaan triplet. Kompleksitas untuk sel sangat ekstrim.

Bagaimana cara membuktikan kode triplet? Saya telah menunjukkan ini berulang kali. Mari kita tulis lagi: Basa - 4, asam amino - 20, kodon atau kembar tiga - 64.

Matematika itu sederhana: 64/3 = 21

Sejumlah triplet yang tidak tumpang tindih seperti itu dapat diperoleh dengan langkah fiksasi melalui satu basa. Ada 20 triplet asam amino dan satu kodon STOP.

Di sisi lain: 4 3 \u003d 64, ini adalah 21x3 \u003d 63 yang sama, ini adalah 60 kombinasi dari kembar tiga, 3 kodon stop dan kodon start, yang menutup set variasi. Ini hanya matematika, tapi... itu menunjukkan bahwa awalnya, tiga basa berturut-turut benar-benar dibaca - sebuah kodon pada langkah 1 basa. Ini menentukan jumlah asam amino yang digunakan - 20. Jadi, bagaimanapun - triplet.

Dalam hal ini, degenerasi kode asam amino dalam triplet dapat dimengerti. Itu muncul dari tumpang tindih kode.

Kami salah memahami munculnya degenerasi kodon. Ini bukan perluasan dari kemampuan sistem dalam menyandikan informasi, tetapi "kesalahan masa lalunya". Ini adalah gema dari sistem pengkodean asli ...

Informasi tentang topik:

«С.153: «... satu asam amino dienkripsi oleh beberapa kodon. Kode seperti itu disebut degenerasi... degenerasi semacam ini tidak menunjukkan ketidakpastian dalam konstruksi molekul protein... itu hanya berarti bahwa asam amino tertentu dapat diarahkan ke tempat yang tepat dalam rantai protein dengan bantuan dari beberapa kata kode.

Tentu saja, untuk mengkodekan asam amino apa pun dalam basa DNA, satu triplet pengkode sudah cukup. Terutama dengan pengkodean yang tidak tumpang tindih. Ulangi satu kodon sebanyak yang Anda suka, dan dapatkan sebanyak mungkin molekul asam amino yang diinginkan dalam protein. Mudah, sederhana, dapat dimengerti, dan konsumsi energi minimal.

Degenerasi kode triplet adalah tindakan paksa, yang secara langsung terkait dengan cara asli membaca kode. Itulah yang terjadi dalam perjalanan evolusi.

Mekanisme munculnya degenerasi kode terlihat seperti ini:

Dengan langkah membaca triplet dari 1 basa, hanya satu tanda dari triplet yang berubah untuk setiap langkah, dan dua tanda dari triplet tetap konstan. Hanya serempak menggeser posisi mereka. Dengan dua langkah, informasi hanya satu karakter dari triplet tetap tidak berubah, tetapi melewati secara berurutan melalui semua posisi tampilan.

Mengapa kita memerlukan ini?

Dengan 3 karakter pengkodean, 2 karakter diulang pada setiap langkah. Dan hanya satu yang berubah. Pada langkah selanjutnya, tanda kedua juga akan berubah. Dan satu tanda akan tetap tidak berubah di jalur yang dilalui. Perubahan tanda yang lengkap hanya akan terjadi setelah langkah ketiga. Hanya sekarang kombinasi baru dari triplet tidak akan memiliki efek dari kombinasi sebelumnya.

Dengan langkah triplet, setiap triplet baru dalam formasi tidak bergantung pada yang sebelumnya, tetapi ... langkah seperti itu untuk sistem pembacaan seperti itu tidak mungkin dilakukan.

Dan triplet DNA yang terbentuk ternyata saling bergantung selama membaca.

Aliran yang mulus dari satu triplet ke triplet lainnya menyebabkan keterbatasan kemampuan untuk menggunakan semua permutasi dalam triplet dengan cepat. Untuk kemungkinan penggunaan semua 64 varian triplet, 64 * 3 = 192 langkah tunggal membaca triplet DNA diperlukan. Dan sebaliknya, dari 64 langkah pembacaan kemungkinan kombinasi dengan langkah berurutan membaca semua kodon, dari yang pertama hingga ke-64, akan ada 42 pengulangan, dan tidak akan ada lebih dari 1/3 = 21 kombinasi unik. Dan 1/3 lagi….

Ini jawabannya, kenapa asam aminonya hanya 20. Bisa lebih, tapi sistem encoding dan pembacaan informasinya tidak memungkinkan.

Jadi sel mulai menggunakan kode tambahan dari 42 pengulangan yang tersedia. Kalau tidak, dia tidak bisa, karena spasi dalam terjemahan tidak diperbolehkan. Ada kode - apa saja, dan ribosom harus melakukan operasi translasi. Varian transisi dari satu kode triplet independen ke yang lain dengan cepat mulai menempati 20 asam amino yang sama, tetapi tergantung pada frekuensi penggunaan. Untuk satu -6 kode, dan yang lain dan satu sudah cukup. Kami mendaftarkan ini sebagai degenerasi kode.

Jelas bahwa penggunaan kodon dependen seharusnya memperluas basis tRNA transpor. Dan begitulah yang terjadi. Dalam sistem skala penuh, jumlah kodon mRNA harus sesuai dengan jumlah antikodon per tRNA. Jadi, sejumlah besar tRNA hanya menunjukkan bahwa sistem awalnya terbentuk dengan cara ini.

Seperti yang kita lihat, sistem pengkodean awal atau asli pada tahap kemunculan 4 nukleotida dalam DNA terlihat jelas. Stratifikasi lebih lanjut dari proses evolusi akhir telah hilang. Dan hari ini kita memiliki... apa yang kita miliki.

Kode dasar awal asam amino.

Di sisi lain, jika Anda mengikuti jalan ini, maka dari 64 kemungkinan kombinasi, Anda dapat memilih sekitar 21 kombinasi dan menerapkannya sebagai yang utama. Tapi apa?

Bagaimana sel bisa memilih? Jawaban paling sederhana adalah menurut simetri maksimum triplet.

Mari kita terapkan prinsip simetri dalam mencari kombinasi yang tepat dan memeriksa seberapa benar kita memahami pengkodean alami asam amino dalam DNA. Untuk melakukan ini, kami akan mengumpulkan semua varian kode simetris pada Tabel 2. Hasil yang sangat baik ..., 15 dari 16 kemungkinan asam amino menerima kode simetris.

Tapi, masih ada 5 asam amino dan STOP.

Rupanya Alam berjalan ke arah yang sama, ... dan tersandung di tempat yang sama. Semua opsi simetris telah digunakan, tidak ada margin untuk memperluas sistem, dan tidak ada cukup kode. Apa pilihan selanjutnya yang dia gunakan untuk terus mencari kode?

Sekarang pengulangan dan satu elemen tambahan ...

Ada. CAA, AAC, UGG, dan ini dia kodon stop utama - UAA.

Tinggal dua kodon lagi yang tersisa untuk ditemukan...

GAC dan Agustus. Yang terakhir menjadi kodon awal ...

Dan jumlah total kombinasi dasar yang digunakan dalam DNA dan RNA menjadi 21. Tabel 2 mencerminkan jalur pencarian untuk sebutan kode utama.

Tetapi di sini juga, logika evolusioner perkembangan menunjukkan contoh yang menarik. Hanya simetri lengkap yang digunakan sampai akhir dan segera. Opsi yang tersisa tidak segera digunakan dan tidak sepenuhnya. Misalnya, untuk asam amino Gly, kodon utama GGG digunakan, dan kemudian GGU ditambahkan, dari cadangan yang tidak terpakai ...

Cadangan pengkodean yang dibuat berfungsi hingga yang terakhir. Saat ini, semua cadangan telah lama digunakan dan waktunya telah tiba untuk menggabungkan fungsi, jika memungkinkan. Misalnya, untuk kodon awal. Pencarian cara baru untuk memperluas kemungkinan pengkodean triplet dimulai. asam amino dalam RNA. Itu kira-kira seperti ini, mungkin, adalah pemilihan kode utama. Dengan simetri dan permutasi sederhana...

Meja 2

Logika tindakannya jelas. Mungkin kami membuat kesalahan dalam urutan tindakan, tetapi ini belum begitu penting. Tentu saja, ini hanya variasi tema saya, para profesional mungkin lebih tahu, dengan satu atau lain cara, semuanya nyata, tapi tetap saja ... ternyata menarik.

Jangan sampai habis...

Aneh...kode simetris hanya dapat digunakan dengan pembacaan triplet, tidak tumpang tindih. Poin ini membuat kita melihat kembali matematika di atas untuk mendapatkan 20 asam amino untuk digunakan dalam pengkodean triplet. Jelas, yang satu tidak cocok dengan yang lain.

Matematika menunjukkan realitas objektif pergerakan elemen demi elemen ribosom di sepanjang RNA. Tetapi penggunaan simetri yang begitu luas dalam pengkodean asam amino juga tidak dapat disengaja, dan menunjuk ke tiga kali lipat pembacaan independen.

Ada kemungkinan bahwa pembacaan informasi RNA elemen demi elemen sudah ada sebelum pengkodean triplet dan untuk beberapa waktu bersamaan dengan kemunculan triplet. Ini menentukan jumlah asam amino yang digunakan.

Tetapi pada tahap tertentu ada lompatan dalam pembangunan. Sistem pengkodean telah dirombak total. Pembacaan independen triplet mengharuskan pengkodean ulang asam amino yang digunakan sesuai dengan tanda simetri. Tetapi evolusi tidak tahu bagaimana membuang opsi lama ...

Kode tambahan sudah ada, kami harus mendistribusikannya kembali dengan asam amino tergantung pada frekuensi penggunaannya.

Dan gambaran paradoks muncul. Pembacaan tampaknya tidak tumpang tindih, dan satu kodon cukup untuk mengkodekan asam amino, dan semua 64 varian digunakan. Potensi redundansi pengkodean ditutupi oleh degenerasi kode. Perkiraan cadangan, tetapi pada kenyataannya - tidak ada. Bagaimana itu terjadi, kita telah melihat.

Kemungkinan besar, perkembangan pesat ribosom seluler menjadi faktor dalam revisi sistem. Pada akhirnya, mereka menentukan seluruh sistem pengkodean dan penerapannya dalam organisme seluler.

Dapat diasumsikan bahwa zona pembacaan informasi ribosom telah lama melampaui tiga tanda dan telah jauh melampaui batas-batas ini. Sekarang dimungkinkan untuk memilih dan mengingat informasi dari kodon yang diinginkan dalam zona pembacaan informasi yang besar. Ini memungkinkan untuk meninggalkan ribosom dengan langkah elemen demi elemen, tetapi kemungkinan pembacaan triplet dalam mode independen juga terwujud. Ribosom memiliki memori kerja di suatu tempat.

Zona pembacaan informasi untuk ribosom, bahkan pada prokariota, seperti yang kita lihat, telah mencapai 7 nukleotida. Dan ini bukan batasnya. Jika kita mengambil dasar bahwa ribosom memiliki dua translasi atau pusat pembacaan informasi, maka zona pembacaan informasi totalnya oleh satu ribosom telah mencapai 14 nukleotida. Beberapa bagian kode diambil sebagai kembar tiga, dan sisanya adalah konteks ...

Dan sekarang…

Dan sekarang semuanya benar-benar kacau. Menurut ahli biologi, skornya adalah kembar tiga, meskipun tidak ada yang menjelaskan bagaimana ini terjadi. Konteks terdekat diabaikan. Perbandingan urutan kode RNA dan protein yang diturunkan darinya adalah tugas yang sangat sulit, dan tampaknya tidak mungkin untuk memahami dengan jelas bagaimana sistem telah berubah dan apa yang diperhitungkan selama penerjemahan.

Selain itu, ahli biologi tidak fokus pada sistematisasi, tetapi pada menemukan penyimpangan dari sistem, sehingga meningkatkan berbagai fakta yang sudah sangat banyak, dan menciptakan teka-teki yang membingungkan bagi diri mereka sendiri. Kebingungan ini dilengkapi dengan pencampuran lengkap dari berbagai penyimpangan dalam mekanisme membaca kembar tiga prokariota dan eukariota menjadi satu teka-teki silang besar ... di mana mereka sendiri tampaknya menjadi bingung.

Mengapa? Mereka memiliki tugas lain. Mereka bekerja dengan benda-benda biologis, seperti kebiasaan dalam ilmu mereka. Oleh karena itu, kesimpulan tentang masalah pengkodean RNA tercermin dalam teori "ayunan", dan bukan dalam sistem prinsip untuk membaca informasi dan teori pengkodean. Mereka dapat dipahami, tetapi jalan keluar harus ditemukan ...

Pendekatan teknokratis yang diusulkan oleh para ahli biologi sendiri untuk masalah pemahaman pengkodean DNA belum menghabiskan kemungkinannya. Bahkan, selama ini belum benar-benar dimanfaatkan. Hanya terminologi yang digunakan, bukan pendekatannya.

Mungkin saatnya telah tiba untuk menerapkan analisis mesin sekuens DNA, dengan mempertimbangkan zona pembacaan informasi yang diperluas dalam kaitannya dengan triplet pengkode. Kemudian mekanisme kerja konteks pengkodean yang paling dekat dengan triplet pembacaan dan, mungkin, elemen pemrograman dari proses translasi protein yang dihafal oleh ribosom akan menjadi jelas. Analisis semacam itu sangat penting untuk mempelajari daerah RNA dan DNA yang tidak diterjemahkan. Karena sudah jelas bahwa ini adalah elemen perangkat lunak dari sistem pengkodean. Semua proses bergantung padanya, termasuk translasi protein. Nama "sampah" jelas tidak menyerupai mereka dengan cara apa pun ...

Ya, dan tidak boleh ada "sampah" dalam susunan informasi strategis penting yang disimpan dalam DNA. Tidak ada sistem informasi yang mampu melakukan ini.

Tingkat perkembangan teknologi komputer saat ini memungkinkan untuk memecahkan masalah tersebut. Membangun sistem manajemen informasi dalam struktur seluler, memperjelas saluran komunikasi, menetapkan kontrol utama dan sistem sinyal. Maka setidaknya perkiraan tingkat kerumitan teknis dari sistem kontrol ini akan menjadi jelas. Sejauh ini, hanya satu hal yang jelas, bahwa ribosom memainkan peran kunci di dalamnya, tetapi seberapa kompleks secara teknis otomat seluler universal ini? Bagaimana kompleksitas teknis dari mekanisme eksekutif sel yang lain dengan latar belakangnya?

Saya belum menemukan jawaban apapun...

Literatur:

1. Garyaev P.P. Tertyshny G.G. Leonova E.A. Mologin A.V. Fungsi biokomputer gelombang DNA. http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157645&s
2. Nikitin A.V., Membaca dan memproses informasi DNA // "Academy of Trinitarianism", M., El No. 77-6567, publ.16147, 08.11.2010

Nikitin A.V., Masalah pemahaman sistem pengkodean DNA // "Academy of Trinitarianism", M., El No. 77-6567, publ.16181, 27.11.2010

tupai- Ini adalah heteropolimer yang terdiri dari 20 monomer berbeda - asam alfa-amino alami. tupai adalah polimer tidak beraturan. Dalam struktur molekul protein, beberapa tingkat organisasi struktural dibedakan. Struktur Utama adalah urutan residu asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. struktur sekunder- sebagai aturan, ini adalah struktur heliks, yang dipegang oleh banyak ikatan hidrogen yang terjadi antara gugus -C=O dan -NH yang terletak berdekatan satu sama lain. Struktur tersier molekul protein adalah konfigurasi spasial, biasanya menyerupai globul kompak; itu didukung oleh ikatan ionik, hidrogen, dan disulfida (S–S). Struktur Kuarter dibentuk oleh interaksi beberapa subunit - globul (misalnya, molekul hemoglobin terdiri dari empat subunit tersebut). Hilangnya molekul protein dari strukturnya disebut denaturasi; dapat disebabkan oleh suhu, dehidrasi, radiasi, dll. Informasi tentang urutan asam amino dalam satu rantai polipeptida terletak di bagian DNA, yang disebut gen. DNA berisi informasi tentang struktur utama protein. Kode DNA sama untuk semua organisme. Setiap asam amino sesuai dengan tiga nukleotida membentuk triplet, atau kodon. Pengkodean seperti itu berlebihan: 64 kombinasi triplet dimungkinkan, sementara hanya ada 20 asam amino. Ada juga triplet kontrol, misalnya, menandai awal dan akhir gen.

Biosintesis protein adalah rangkaian reaksi yang menggunakan energi ATP. Enzim terlibat dalam semua reaksi sintesis protein. Biosintesis protein adalah sintesis matriks.

Kode genetik adalah sistem untuk merekam informasi tentang urutan asam amino dalam protein menggunakan urutan nukleotida dalam DNA. Sifat kode genetik.

1. Tripletitas Setiap asam amino dikodekan oleh urutan 3 nukleotida.

2. Degenerasi. Semua asam amino, kecuali metionin dan triptofan, dikodekan oleh lebih dari satu triplet. Sebanyak 61 kode triplet untuk 20 asam amino.

3. Keunikan. Setiap triplet hanya mengkodekan satu asam amino atau merupakan terminator translasi.

4. Kekompakan, atau tidak adanya tanda baca intragenik. Dalam gen, setiap nukleotida adalah bagian dari kodon yang signifikan.

23. Prinsip pengkodean dan implementasi informasi genetik dalam sel, sifat-sifat kode genetik, makna biologisnya. Tahapan realisasi informasi, karakteristiknya. Konsep transkripsi langsung dan terbalik.

Kode genetik- sistem untuk merekam informasi herediter, setelah itu urutan nukleotida dalam DNA (pada beberapa virus RNA) menentukan urutan asam amino dalam molekul protein. Karena dalam proses implementasi informasi genetik ditulis ulang dari DNA ke mRNA, kode genetik dibaca untuk mRNA dan ditulis menggunakan empat basa nitrogen RNA (A, B, G, C).

kodon- urutan tiga nukleotida yang berdekatan (triplet) dari mRNA yang mengkode asam amino tertentu atau awal dan akhir translasi.

Karena ada empat jenis nukleotida, kode genetik terdiri dari 64 kodon, di mana 61 kodon mengkode 20 asam amino. Tiga kodon (UAG, UAA, UGA) - kodon-kodon-kodon omong kosong, tidak mengkodekan asam amino tunggal dan tidak ada RNA transpor untuk mereka; mereka bertindak sebagai sinyal untuk penyelesaian terjemahan (kodon-kodon-stop kodon, kodon terminator). Kodon AUG menentukan permulaan translasi dan disebut kodon start atau start.

Kode genetik: sifat dan konsepnya. Terutama, semua keragaman kehidupan ditentukan oleh keragaman molekul protein yang melakukan berbagai fungsi biologis dalam sel. Struktur protein ditentukan oleh himpunan dan urutan asam amino dalam rantai peptidanya. Urutan asam amino dalam peptida inilah yang dienkripsi dalam molekul DNA menggunakan kode genetik. Dalam berbagai protein yang ada di alam, sekitar 20 asam amino yang berbeda telah ditemukan.

Sifat-sifat kode genetik:

triplet - satu asam amino dikodekan oleh satu triplet, yang mencakup tiga nukleotida. Triplet seperti itu disebut kodon.;

· “Degenerasi”, atau redundansi kode genetik, mis. asam amino yang sama dapat dikodekan oleh beberapa kembar tiga, karena 20 asam amino dan 64 kodon diketahui

tidak tumpang tindih, yaitu tidak ada tanda pemisah antara triplet dalam molekul DNA, mereka disusun dalam urutan linier, mengikuti satu demi satu, tiga nukleotida yang berdekatan membentuk satu triplet;

keserbagunaan, yaitu untuk semua organisme, dari prokariota hingga manusia, 20 asam amino dikodekan oleh kembar tiga yang sama, yang merupakan salah satu bukti kesatuan asal usul semua kehidupan di Bumi

Tahapan implementasi informasi genetik I.

Transkripsi- sintesis semua jenis RNA pada matriks DNA.

Transkripsi, atau penulisan ulang, tidak terjadi pada seluruh molekul DNA, tetapi pada situs yang bertanggung jawab atas protein (gen) tertentu. Persyaratan yang diperlukan untuk transkripsi:

a) pelepasan bagian DNA dengan bantuan pelepasan protein-enzim

b) ketersediaan bahan bangunan.

c) enzim transkripsi - RNA polimerase I, II, III

d.energi dalam bentuk ATP.

Transkripsi terjadi sesuai dengan prinsip saling melengkapi. Pada saat yang sama, dengan bantuan protein-enzim khusus, bagian dari heliks ganda DNA terlepas, dan merupakan cetakan untuk sintesis mRNA. Kemudian enzim RNA polimerase bergerak di sepanjang rantai DNA, menghubungkan nukleotida satu sama lain sesuai dengan prinsip komplementaritas menjadi rantai RNA yang tumbuh. RNA untai tunggal kemudian memisahkan diri dari DNA dan keluar dari inti sel II melalui pori-pori di membran inti.

Siaran(terjemahan), atau biosintesis protein. Inti dari penerjemahan adalah penerjemahan sandi empat huruf basa nitrogen menjadi "kamus" 20 huruf asam amino. Proses translasi terdiri dari mentransfer informasi genetik yang dikodekan dalam mRNA ke dalam urutan asam amino protein. Sintesis protein dilakukan di sitoplasma pada ribosom dan terdiri dari beberapa tahapan:

Tahap persiapan (aktivasi asam amino) terdiri dari pengikatan enzimatik setiap asam amino ke tRNA-nya dan pembentukan kompleks asam amino-tRNA. Sebenarnya sintesis protein, yang meliputi tiga tahap:

a) inisiasi- mRNA berikatan dengan subunit kecil ribosom

b) perpanjangan- pemanjangan rantai polipeptida. Prosesnya dilakukan dalam 3 langkah dan terdiri dari pengikatan kodon mRNA ke antikodon tRNA sesuai prinsip komplementaritas di pusat aktif ribosom, kemudian pada pembentukan ikatan peptida antara dua residu asam amino dan pergerakan dipeptida. satu langkah ke depan dan, dengan demikian, menggerakkan ribosom di sepanjang mRNA satu kodon ke depan

c) penghentian- akhir translasi tergantung pada adanya kodon terminasi atau "sinyal berhenti" (UAA, UGA, UAG) dan enzim protein - faktor terminasi dalam mRNA

transkripsi terbalik adalah proses pembentukan DNA untai ganda berdasarkan informasi pada RNA untai tunggal. Proses ini disebut transkripsi terbalik, karena transfer informasi genetik terjadi dalam arah "terbalik" relatif terhadap transkripsi.

Informasi serupa.

Informasi genetik dikodekan dalam DNA. Kode genetik dijelaskan oleh M. Nirenberg dan H.G. Quran, di mana mereka dianugerahi Hadiah Nobel pada tahun 1968.

Kode genetik- sistem untuk pengaturan nukleotida dalam molekul asam nukleat yang mengontrol urutan asam amino dalam molekul polipeptida.

Postulat dasar kode:

1) Kode genetiknya adalah triplet. Triplet mRNA disebut kodon. Kode kodon untuk satu asam amino.

2) Kode genetik merosot. Satu asam amino dikodekan oleh lebih dari satu kodon (dari 2 hingga 6). Pengecualian adalah metionin dan triptofan (AUG, GUG). Dalam kodon untuk satu asam amino, dua nukleotida pertama paling sering sama, dan yang ketiga bervariasi.

3) Kodon tidak tumpang tindih. Urutan nukleotida dibaca dalam satu arah berturut-turut, triplet demi triplet.

4) Kodenya tidak ambigu. Kode kodon untuk asam amino tertentu.

5) AUG adalah kodon awal.

6) Tidak ada tanda baca di dalam gen - kodon stop: UAG, UAA, UGA.

7) Kode genetik bersifat universal, sama untuk semua organisme dan virus.

Pengungkapan struktur DNA, pembawa materi hereditas, berkontribusi pada solusi banyak masalah: reproduksi gen, sifat mutasi, biosintesis protein, dll.

Mekanisme transmisi kode genetik berkontribusi pada pengembangan biologi molekuler, serta rekayasa genetika, terapi gen.

DNA terletak di dalam nukleus dan merupakan bagian dari kromatin, demikian juga mitokondria, sentrosom, plastida, dan RNA berada di dalam nukleolus, matriks sitoplasma, dan ribosom.

Pembawa informasi herediter dalam sel adalah DNA, dan RNA berfungsi untuk mentransfer dan mengimplementasikan informasi genetik pada pro dan eukariota. Dengan bantuan i-RNA, proses translasi urutan nukleotida DNA menjadi polipeptida berlangsung.

Pada beberapa organisme, selain DNA, RNA dapat menjadi pembawa informasi herediter, misalnya pada virus mosaik tembakau, poliomielitis, dan AIDS.

Monomer asam nukleat adalah nukleotida. Telah ditetapkan bahwa molekul DNA untai ganda raksasa dalam kromosom eukariotik dibentuk oleh 4 jenis nukleotida: adenil, guanil, timidil, dan sitosil. Setiap nukleotida terdiri dari basa nitrogen (purin G+A atau pirimidin C+T), deoksiribosa, dan residu asam fosfat.

Menganalisis DNA dari asal yang berbeda, Chargaff merumuskan keteraturan rasio kuantitatif basa nitrogen - Aturan Chargaff.

a) jumlah adenin sama dengan jumlah timin (A=T);

b) jumlah guanin sama dengan jumlah sitosin (G=C);

c) jumlah purin sama dengan jumlah pirimidin (G+A = C+T);

d) jumlah basa dengan gugus 6-amino sama dengan jumlah basa dengan gugus 6-keto (A + C \u003d G + T).

Pada saat yang sama, rasio basa A + TG + C adalah koefisien spesifik spesies yang ketat (untuk manusia - 0,66; tikus - 0,81; bakteri - 0,41).

Pada tahun 1953 ahli biologi J. Watson dan fisikawan F. Sungai mengusulkan model molekuler spasial DNA.

Postulat utama model tersebut adalah sebagai berikut:

1. Setiap molekul DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida antiparalel panjang yang membentuk heliks ganda yang dipilin di sekitar sumbu pusat (tangan kanan - bentuk B, tangan kiri - bentuk Z, ditemukan oleh A. Rich pada akhir tahun 70-an).

2. Setiap nukleosida (pentosa + basa nitrogen) terletak pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu heliks.

3. Dua rantai polinukleotida disatukan oleh ikatan hidrogen yang terbentuk antara basa nitrogen.

4. Pasangan basa nitrogen sangat spesifik, basa purin hanya bergabung dengan basa pirimidin: A-T, G-C.

5. Urutan basa dari satu rantai dapat sangat bervariasi, tetapi basa nitrogen dari rantai lainnya harus benar-benar saling melengkapi.

Rantai polinukleotida dibentuk oleh ikatan kovalen antara nukleotida yang berdekatan melalui residu asam fosfat yang menghubungkan karbon di posisi kelima gula dengan karbon ketiga dari nukleotida yang berdekatan. Rantai memiliki arah: awal rantai adalah 3 "OH - di posisi ketiga karbon deoksiribosa, gugus OH hidroksil terpasang, ujung rantai adalah 5" F, residu asam fosfat melekat pada karbon kelima dari deoksiribosa.

Fungsi autosintetik DNA adalah replikasi – autoreproduksi. Replikasi didasarkan pada prinsip-prinsip semikonservatif, antiparalelisme, komplementaritas, dan diskontinuitas. Informasi herediter DNA diwujudkan sebagai hasil replikasi menurut jenis sintesis matriks. Ini berlangsung secara bertahap: pengikatan, inisiasi, pemanjangan, penghentian. Proses ini terbatas pada S-periode interfase. Enzim DNA polimerase menggunakan DNA untai tunggal sebagai cetakan dan, dengan adanya 4 nukleotida, primer (RNA), membangun untai DNA kedua.

Sintesis DNA dilakukan sesuai dengan prinsip saling melengkapi. Di antara nukleotida rantai DNA, ikatan fosfodiester terbentuk karena koneksi gugus 3 "OH dari nukleotida terakhir dengan 5" -fosfat dari nukleotida berikutnya yang akan ditambahkan ke rantai.

Ada tiga jenis utama replikasi DNA: konservatif, semi-konservatif, tersebar.

Konservatif- pelestarian integritas molekul untai ganda asli dan sintesis molekul untai ganda anak. Setengah dari molekul anak dibangun seluruhnya dari bahan baru, dan setengah dari bahan induk lama.

semi konservatif - Sintesis DNA dimulai dengan perlekatan pada asal replikasi enzim helikase, yang membuka bagian-bagian DNA. Setiap untai memiliki DNA pengikat protein (DBP) yang melekat padanya, mencegah mereka bergabung. Unit replikasi adalah replika - ini adalah area antara dua titik awal sintesis rantai anak. Interaksi enzim dengan asal replikasi disebut inisiasi. Titik ini bergerak di sepanjang rantai (3 "OH>5" F) dan garpu replikasi terbentuk.

Sintesis rantai baru terputus dengan pembentukan fragmen residu nukleotida sepanjang 700-800-2000. Ada titik awal dan akhir untuk replikasi. Replika bergerak di sepanjang molekul DNA dan bagian barunya terurai. Setiap rantai induk adalah matriks untuk anak, yang disintesis menurut prinsip saling melengkapi. Akibat hubungan sekuensial nukleotida, rantai DNA memanjang (tahap pemanjangan) dengan bantuan enzim DNA ligase. Ketika panjang molekul yang diinginkan tercapai, sintesis berhenti - terminasi. Eukariota memiliki ribuan garpu replikasi sekaligus. Pada prokariota, inisiasi terjadi pada satu titik cincin DNA, sementara dua garpu replikasi bergerak dalam 2 arah. Pada titik di mana mereka bertemu, molekul DNA beruntai dua dipisahkan.

Tersebar - pemecahan DNA menjadi fragmen nukleotida, DNA untai ganda baru terdiri dari fragmen baru dan induk yang direkrut secara spontan.

DNA eukariotik secara struktural mirip dengan DNA prokariotik. Perbedaan tersebut berkaitan dengan: jumlah DNA menurut gen, panjang molekul DNA, urutan pergantian urutan nukleotida, bentuk susunan (pada eukariota - linier, pada prokariota - melingkar).

Eukariota dicirikan oleh redundansi DNA: jumlah DNA-nya yang terlibat dalam pengkodean hanya 2%. Bagian dari kelebihan DNA diwakili oleh set nukleotida yang sama, diulang berkali-kali (berulang). Ada urutan berulang dan sedang berulang. Mereka membentuk heterokromatin konstitutif (struktural). Itu tertanam di antara urutan unik. Gen berlebih memiliki 10 4 salinan.

Kromosom metafase (kromatin spiral) terdiri dari dua kromatid. Bentuknya ditentukan oleh adanya penyempitan primer - sentromer. Ini membagi kromosom menjadi 2 lengan.

Lokasi sentromer menentukan bentuk utama kromosom:

metasentrik,

submetasentris,

akrosentrik,

Telosentris.

Derajat spiralisasi kromosom tidak sama. Daerah kromosom dengan spiralisasi lemah disebut eukromatik. Ini adalah zona aktivitas metabolisme tinggi di mana DNA terdiri dari urutan unik. Zona dengan spiralisasi yang kuat - heterokromatik daerah yang mampu melakukan transkripsi. Membedakan pokok heterokromatin-genetik inert, tidak mengandung gen, tidak lolos ke eukromatin, serta opsional, yang dapat diubah menjadi eukromatin aktif. Ujung bagian distal kromosom disebut telomer.

Kromosom dibagi menjadi autosom (sel somatik) dan heterokromosom (sel kelamin).

Atas saran Levitsky (1924), set diploid kromosom somatik sel disebut kariotipe. Hal ini ditandai dengan jumlah, bentuk, ukuran kromosom. Untuk menggambarkan kromosom kariotipe, sesuai dengan proposal S.G. Navashina mereka diatur dalam bentuk idiogram - kariotipe sistematis. Pada tahun 1960, Klasifikasi Kromosom Internasional Denver diusulkan, di mana kromosom diklasifikasikan menurut ukuran dan lokasi sentromer. Dalam kariotipe sel somatik manusia, 22 pasang autosom dan sepasang kromosom seks dibedakan. Himpunan kromosom pada sel somatik disebut diploid, dan di dalam sel kelamin - haploid (Apakah dia sama dengan setengah set autosom). Dalam idiogram kariotipe manusia, kromosom dibagi menjadi 7 kelompok, tergantung pada ukuran dan bentuknya.

1 - 1-3 metasentrik besar.

2 - 4-5 submetasentrik besar.

3 - 6-12 dan medium metasentrik kromosom X.

4 - 13-15 akrosentrik sedang.

5 - 16-18 meta-submetasentrik yang relatif kecil.

6 - 19-20 metasentrik kecil.

7 - 21-22 dan kromosom Y adalah akrosentrik terkecil.

Berdasarkan Klasifikasi Paris kromosom dibagi menjadi kelompok-kelompok menurut ukuran dan bentuknya, serta diferensiasi linier.

Kromosom memiliki sifat-sifat berikut (aturan kromosom):

1. Individualitas - perbedaan antara kromosom non-homolog.

2. Berpasangan.

3. Keteguhan jumlah – karakteristik masing-masing spesies.

4. Kontinuitas - kemampuan untuk bereproduksi.

07.04.2015 13.10.2015

Di era teknologi nano dan inovasi di semua bidang kehidupan manusia, perlu banyak tahu untuk kepercayaan diri dan komunikasi dengan orang-orang. Teknologi abad kedua puluh satu telah melangkah sangat jauh, misalnya dalam bidang kedokteran dan genetika. Dalam artikel ini, kami akan mencoba menjelaskan secara rinci langkah terpenting umat manusia dalam penelitian DNA.

Deskripsi kode DNA

Apa kode ini? Kode tersebut mengalami degenerasi oleh sifat-sifat genetik dan para ahli genetika sedang mempelajarinya. Semua makhluk hidup di planet kita diberkahi dengan kode ini. Secara ilmiah didefinisikan sebagai metode urutan protein asam amino menggunakan rantai nukleotida.
Apa yang disebut alfabet terdiri dari empat basis, ditunjuk A, G, T, C:
A adalah adenin
G - guanin,
T - timin,
C, sitosin.
Rantai kode adalah spiral dari pangkalan yang dijelaskan di atas yang disusun secara berurutan, ternyata huruf tertentu sesuai dengan setiap langkah spiral.
Kode DNA mengalami degenerasi oleh protein yang terlibat dalam kompilasi dan terdiri dari rantai. Di mana dua puluh jenis asam amino berpartisipasi. Asam amino dari kode yang mengungkapkan disebut kanonik, berbaris dengan cara tertentu di setiap makhluk dan membentuk tautan protein.

Sejarah penemuan

Umat ​​manusia telah mempelajari protein dan asam untuk waktu yang lama, tetapi hipotesis pertama dan pembentukan teori hereditas baru muncul pada pertengahan abad kedua puluh. Pada titik ini, para ilmuwan telah mengumpulkan cukup banyak pengetahuan tentang masalah ini.
Pada tahun 1953, penelitian menunjukkan bahwa protein suatu organisme individu memiliki rantai asam amino yang unik. Lebih lanjut disimpulkan bahwa rantai ini tidak memiliki pembatasan dalam polipeptida.

Catatan dari berbagai ilmuwan dunia dibandingkan, yang berbeda. Oleh karena itu, konsep tertentu terbentuk: setiap gen sesuai dengan polipeptida tertentu. Pada saat yang sama, muncul nama DNA, yang pasti terbukti bukan protein.
Peneliti Crick dan Watson pertama kali berbicara tentang skema matriks cipher penjelas pada tahun 1953. Dalam karya terbaru ilmuwan besar, fakta membuktikan bahwa sandi adalah pembawa informasi.

Selanjutnya, tinggal memahami masalah penentuan dan pembentukan rantai asam amino protein, basa dan sifat-sifatnya.

Ilmuwan pertama yang membangun hipotesis pengkodean genetik adalah fisikawan Gamow, yang juga mengusulkan cara tertentu untuk menguji matriks.
Ahli genetika mengusulkan untuk membangun korespondensi antara dua rel samping rantai asam amino dan langkah-langkah berbentuk berlian yang dihasilkan. Langkah-langkah rantai berbentuk berlian dibentuk menggunakan empat nukleotida dari kode genetik. Korespondensi ini disebut rebana.
Gamow dalam penelitian selanjutnya mengajukan teori kode triplet. Asumsi ini menjadi penting dalam pertanyaan tentang sifat kode genetik. Meskipun teori fisikawan Gamow memiliki kekurangan, salah satunya adalah pengkodean struktur protein melalui kode genetik.
Dengan demikian, Georgy Gamow menjadi ilmuwan pertama yang menganggap pertanyaan tentang gen sebagai pengkodean sistem empat digit dalam terjemahannya menjadi fakta fundamental dua puluh digit.

Prinsip operasi

Satu protein terdiri dari beberapa untai asam amino. Logika rantai penghubung menentukan struktur dan karakteristik protein tubuh, yang karenanya berkontribusi pada identifikasi informasi tentang parameter biologis makhluk hidup.

Informasi dari sel hidup diekstraksi dengan dua proses matriks:
Transkripsi, yaitu proses sintesis peleburan cetakan RNA dan DNA.
Translasi, yaitu sintesis rantai polipeptida pada cetakan RNA.
Selama translasi, kode genetik diarahkan ke rantai logis asam amino.

Untuk mengidentifikasi dan menerapkan informasi gen, setidaknya tiga nukleotida rantai diperlukan, ketika mempertimbangkan dua puluh asam amino yang berurutan. Satu set tiga nukleotida seperti itu disebut sebagai triplet.
Kode genetik dibagi menjadi dua kategori:
Tumpang tindih - kode kecil, segitiga dan berurutan.
Tidak tumpang tindih - kodenya kombinasional dan “tanpa koma”.
Penelitian telah membuktikan bahwa urutan asam amino kacau dan, karenanya, secara individual, berdasarkan ini, para ilmuwan lebih suka kode yang tidak tumpang tindih. Selanjutnya, teori "tanpa koma" terbantahkan.
Mengapa Anda perlu mengetahui kode DNA
Pengetahuan tentang kode genetik organisme hidup memungkinkan untuk menentukan informasi molekul dalam pengertian turun-temurun dan evolusioner. Diperlukan catatan hereditas, mengungkap penelitian tentang pembentukan pengetahuan sistemik dalam dunia genetika.
Universalitas kode genetik dianggap sebagai properti paling unik dari organisme hidup. Berdasarkan data, Anda bisa mendapatkan jawaban atas sebagian besar pertanyaan yang bersifat medis dan genetik.

Penggunaan pengetahuan dalam kedokteran dan genetika

Kemajuan dalam biologi molekuler pada abad kedua puluh memungkinkan langkah yang luas dalam studi penyakit dan virus dengan basis yang berbeda. Informasi tentang kode genetik banyak digunakan dalam kedokteran dan genetika.
Identifikasi sifat penyakit atau virus tertentu ditumpangkan pada studi perkembangan genetik. Pengetahuan dan pembentukan teori dan praktik dapat menyembuhkan penyakit yang sulit diobati atau tidak dapat disembuhkan di dunia modern dan masa depan.

Prospek pengembangan

Karena telah dibuktikan secara ilmiah bahwa kode genetik mengandung informasi tidak hanya tentang keturunan, tetapi juga tentang umur organisme, perkembangan genetika mengajukan pertanyaan tentang keabadian dan umur panjang. Perspektif ini didukung oleh sejumlah hipotesis keabadian terestrial, sel kanker, sel induk manusia.

Pada tahun 1985, seorang peneliti di Institut Teknis, P. Garyaev, menemukan tempat kosong secara kebetulan melalui analisis spektral, yang kemudian disebut hantu. Phantom mengidentifikasi molekul genetik yang telah meninggal.
Apa yang selanjutnya menandai teori perubahan organisme hidup dari waktu ke waktu, yang menunjukkan bahwa seseorang dapat hidup selama lebih dari empat ratus tahun.
Fenomenanya adalah sel DNA mampu memancarkan getaran suara seratus hertz. Jadi DNA bisa berbicara.