1. გენეტიკური კოდი სამმაგია. 3 მიმდებარე ნუკლეოტიდი ატარებს ინფორმაციას ერთი ამინომჟავის შესახებ. შეიძლება იყოს 64 ასეთი სამეული (ეს გვიჩვენებს გენეტიკური კოდის სიჭარბეს), მაგრამ მათგან მხოლოდ 61 ატარებს ინფორმაციას ცილის (კოდონების) შესახებ. 3 სამეულს ანტიკოდონს უწოდებენ, ისინი არის გაჩერების სიგნალები, რომლებზეც ცილის სინთეზი ჩერდება.

2. გენეტიკური კოდი დეგენერატიულია (20 ამინომჟავა და 61 კოდონი), ე.ი. ერთი ამინომჟავის კოდირება შესაძლებელია რამდენიმე კოდონით (ორიდან ექვსამდე). მეთიონინს და ტრიპტოფანს აქვთ თითო კოდონი, რადგან ცილის სინთეზი იწყება მათთან (დაწყების სიგნალი).

3. კოდი ცალსახაა - ის შეიცავს ინფორმაციას მხოლოდ ერთი ამინომჟავის შესახებ.

4. კოდი არის კოლინარული, ე.ი. ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა გენში შეესაბამება ამინომჟავების თანმიმდევრობას ცილაში.

5. გენეტიკური კოდი არ არის გადახურული და კომპაქტური - ერთი და იგივე ნუკლეოტიდი არ შეიძლება იყოს ორი განსხვავებული კოდონის ნაწილი, კითხვა გრძელდება უწყვეტად, ზედიზედ, გაჩერების კოდონამდე. კოდში არ არის „სასვენი ნიშნები“.

6. გენეტიკური კოდი უნივერსალურია - ყველა ცოცხალი არსებისთვის ერთნაირი, ე.ი. იგივე სამმაგი კოდირებს იგივე ამინომჟავას. 66. რა არის საპირისპირო ტრანსკრიფცია? როგორ უკავშირდება ეს პროცესი ვირუსების განვითარებას?

საპირისპირო ტრანსკრიპცია არის ვირუსისგან რნმ-ის ორჯაჭვიანი დნმ-ის ასლის მიღების მეთოდი. ტექნიკა ხშირად გამოიყენება გენეტიკურ ინჟინერიაში ინფორმაციის რნმ-ის ასლების მისაღებად დნმ-ის სახით. მიიღწევა ფერმენტ რევერსიტაზას გამოყენებით, რომელიც გვხვდება რეტროვირუსში.

ვირუსები, რომლებიც იყენებენ საპირისპირო ტრანსკრიფციას, შეიცავს ერთჯაჭვიან რნმ-ს ან ორჯაჭვიან დნმ-ს. რნმ-ის შემცველი ვირუსები, რომლებსაც შეუძლიათ საპირისპირო ტრანსკრიფცია (რეტროვირუსები, მაგალითად, აივ) იყენებენ გენომის დნმ-ის ასლს, როგორც შუალედურ მოლეკულას რნმ-ის რეპლიკაციაში, ხოლო დნმ-ის შემცველი ვირუსები (პარარეტროვირუსები, მაგალითად, B ჰეპატიტის ვირუსი) იყენებენ რნმ-ს. ორივე შემთხვევაში გამოიყენება საპირისპირო ტრანსკრიპტაზა ან რნმ-დამოკიდებული დნმ პოლიმერაზა.

რეტროვირუსები უკუ ტრანსკრიფციით წარმოქმნილ დნმ-ს შეჰყავთ მასპინძლის გენომში, ვირუსის მდგომარეობას, რომელსაც პროვირუსს უწოდებენ. ვირუსები, რომლებიც იყენებენ საპირისპირო ტრანსკრიფციას, მგრძნობიარეა ანტივირუსული პრეპარატების მიმართ.

67. აღწერეთ ევკარიოტული გენების აგებულება. რით განსხვავდება ევკარიოტული გენები პროკარიოტებისგან?

გენი არის დნმ-ის ნაწილი, საიდანაც ხდება რნმ-ის კოპირება.

გენების სტრუქტურა ევკარიოტებში: გენის სტრუქტურის ზოგადად მიღებული მოდელი - ეგზონ-ინტრონის სტრუქტურა.

ეგზონი არის დნმ-ის თანმიმდევრობა, რომელიც იმყოფება მომწიფებულ რნმ-ში. გენი უნდა შეიცავდეს მინიმუმ ერთ ეგზონს. საშუალოდ, გენი შეიცავს 8 ეგზონს. ტრანსკრიფციის დაწყების და შეწყვეტის ფაქტორები შედის პირველ და ბოლო ეგზონებში, შესაბამისად.

ინტრონი არის დნმ-ის თანმიმდევრობა, რომელიც შედის ეგზონებს შორის, რომელიც არ არის მომწიფებული რნმ-ის ნაწილი. ინტრონებს აქვთ გარკვეული ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობები, რომლებიც განსაზღვრავენ მათ საზღვრებს ეგზონებთან: მე-5 ბოლოს - GU, მე-3 - AG. მათ შეუძლიათ მარეგულირებელი რნმ-ების კოდირება.

პოლიადენილაციის სიგნალი 5 - AATAAA -3 შედის ბოლო ეგზონში. პოლი საიტები იცავს mRNA-ს დეგრადაციისგან.

5 და 3 გვერდითი თანმიმდევრობა - გენის კოპირება ხდება 5 - 3 მიმართულებით, ფლანგებზე არის სპეციფიკური ადგილები, რომლებიც ზღუდავენ გენს და შეიცავს მისი ტრანსკრიპციის მარეგულირებელ ელემენტებს.

მარეგულირებელი ელემენტები - პრომოტორი, გამაძლიერებლები, მაყუჩები, იზოლატორები (ხელს უწყობს ქრომოსომის მარყუჟების წარმოქმნას, რომელიც ზღუდავს მეზობელი მარეგულირებელი ელემენტების გავლენას).

ევკარიოტული გენები სტრუქტურითა და ტრანსკრიფციით მნიშვნელოვნად განსხვავდება პროკარიოტული გენებისგან. მათი განმასხვავებელი მახასიათებელია უწყვეტობა, ანუ მათში ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობების მონაცვლეობა, რომლებიც წარმოდგენილია (ექსონები) ან არ არის წარმოდგენილი (ინტრონები) mRNA-ში. ევკარიოტული გენები არ არის დაჯგუფებული ოპერონებად, ამიტომ თითოეულ მათგანს აქვს თავისი პრომოტორი და ტრანსკრიფციის ტერმინატორი.

Დაკავშირებული ინფორმაცია:

1. ა. ცხოველთა და ბოსტნეულის სამეფო გვერდი 6. მაშინაც კი, თუ ელემენტარული ნაწილაკები - მატერიალური სამყაროს საფუძველი - ავლენენ ასეთ წინააღმდეგობრივ თვისებებს

გენეტიკური კოდი- დნმ-ში გენეტიკური ინფორმაციის ჩაწერის სისტემა (რნმ) ნუკლეოტიდების გარკვეული თანმიმდევრობის სახით ნუკლეოტიდების გარკვეული თანმიმდევრობა დნმ-სა და რნმ-ში შეესაბამება ამინომჟავების გარკვეულ თანმიმდევრობას ცილების პოლიპეპტიდურ ჯაჭვებში. ჩვეულებრივია კოდის დაწერა რუსული ან ლათინური ანბანის დიდი ასოების გამოყენებით. თითოეული ნუკლეოტიდი აღინიშნება ასოთი, რომლითაც იწყება აზოტოვანი ფუძის სახელი, რომელიც მისი მოლეკულის ნაწილია: A (A) - ადენინი, G (G) - გუანინი, C (C) - ციტოზინი, T (T) - თიმინი. ; რნმ-ში თიმინურაცილის ნაცვლად - U (U). ნუკლეოტიდების თანმიმდევრობა განსაზღვრავს AA-ს სინთეზირებულ ცილაში შეყვანის თანმიმდევრობას.

გენეტიკური კოდის თვისებები:

1. სამეული- კოდის მნიშვნელოვანი ერთეულია სამი ნუკლეოტიდის (სამმაგი, ან კოდონის) კომბინაცია.
2. უწყვეტობა- სამეულებს შორის არ არის სასვენი ნიშნები, ანუ ინფორმაცია მუდმივად იკითხება.
3. გადახურვის გარეშე- ერთი და იგივე ნუკლეოტიდი არ შეიძლება იყოს ერთდროულად ორი ან მეტი ტრიპლეტის ნაწილი (არ შეინიშნება ვირუსების, მიტოქონდრიისა და ბაქტერიების გადახურვის გენებზე, რომლებიც აკოდირებენ რამდენიმე ჩარჩოში გადატანილ ცილას).
4. უნიკალურობა(სპეციფიკურობა) - გარკვეული კოდონი შეესაბამება მხოლოდ ერთ ამინომჟავას (თუმცა, UGA კოდონი Euplotescrassus-ში კოდირებს ორ ამინომჟავას - ცისტეინს და სელენოცისტეინს)
5. დეგენერაცია(ჭარბი) - რამდენიმე კოდონი შეიძლება შეესაბამებოდეს იმავე ამინომჟავას.
6. მრავალმხრივობა- გენეტიკური კოდი ერთნაირად მუშაობს სხვადასხვა დონის სირთულის ორგანიზმებში - ვირუსებიდან ადამიანებამდე (გენეტიკური ინჟინერიის მეთოდები ამაზეა დაფუძნებული; არსებობს მთელი რიგი გამონაკლისები, რომლებიც ნაჩვენებია ცხრილში "სტანდარტული გენეტიკური კოდის ვარიაციები. "ქვემოთ განყოფილება).

ბიოსინთეზის პირობები

ცილის ბიოსინთეზისთვის საჭიროა დნმ-ის მოლეკულის გენეტიკური ინფორმაცია; ინფორმაციული რნმ - ამ ინფორმაციის გადამზიდავი ბირთვიდან სინთეზის ადგილზე; რიბოსომები - ორგანელები, სადაც ხდება ფაქტობრივი ცილის სინთეზი; ამინომჟავების ნაკრები ციტოპლაზმაში; გადაიტანოს რნმ-ები, რომლებიც აკოდირებენ ამინომჟავებს და ატარებენ მათ რიბოზომებზე სინთეზის ადგილზე; ATP არის ნივთიერება, რომელიც უზრუნველყოფს ენერგიას კოდირებისა და ბიოსინთეზისთვის.

ეტაპები

ტრანსკრიფცია- ყველა ტიპის რნმ-ის ბიოსინთეზის პროცესი დნმ-ის მატრიცაზე, რომელიც მიმდინარეობს ბირთვში.

დნმ-ის მოლეკულის გარკვეული ნაწილი დესპირალიზებულია, წყალბადის ბმები ორ ჯაჭვს შორის განადგურებულია ფერმენტების მოქმედებით. დნმ-ის ერთ ჯაჭვზე, ისევე როგორც მატრიცაზე, რნმ-ის ასლი სინთეზირებულია ნუკლეოტიდებიდან დამატებითი პრინციპის მიხედვით. დნმ-ის რეგიონიდან გამომდინარე, ამ გზით სინთეზირდება რიბოსომული, სატრანსპორტო და ინფორმაციული რნმ.

mRNA სინთეზის შემდეგ ის ტოვებს ბირთვს და მიდის ციტოპლაზმაში რიბოზომებზე ცილის სინთეზის ადგილზე.

მაუწყებლობა- პოლიპეპტიდური ჯაჭვების სინთეზის პროცესი, რომელიც ხორციელდება რიბოსომებზე, სადაც mRNA არის შუამავალი ცილის პირველადი სტრუქტურის შესახებ ინფორმაციის გადაცემისას.

ცილის ბიოსინთეზი შედგება რეაქციების სერიისგან.

1. ამინომჟავების გააქტიურება და კოდირება. tRNA-ს აქვს სამყურა ფოთლის ფორმა, რომლის ცენტრალურ მარყუჟში არის სამმაგი ანტიკოდონი, რომელიც შეესაბამება გარკვეული ამინომჟავის კოდს და კოდონს mRNA-ზე. თითოეული ამინომჟავა დაკავშირებულია შესაბამის tRNA-სთან ATP-ის ენერგიის გამოყენებით. იქმნება tRNA-ამინომჟავის კომპლექსი, რომელიც შედის რიბოზომებში.

2. mRNA-რიბოსომას კომპლექსის ფორმირება. mRNA ციტოპლაზმაში დაკავშირებულია რიბოზომებით მარცვლოვან ER-ზე.

3. პოლიპეპტიდური ჯაჭვის შეკრება. tRNA ამინომჟავებთან, ანტიკოდონის კოდონთან კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით, ერწყმის mRNA და შედის რიბოსომაში. რიბოსომის პეპტიდურ ცენტრში ორ ამინომჟავას შორის წარმოიქმნება პეპტიდური ბმა და გამოთავისუფლებული tRNA ტოვებს რიბოსომას. ამავდროულად, mRNA ყოველ ჯერზე თითო ტრიპლეტით წინ მიიწევს, შემოაქვს ახალი tRNA - ამინომჟავა და აშორებს გამოთავისუფლებულ tRNA-ს რიბოსომიდან. მთელი პროცესი იკვებება ATP-ით. ერთი mRNA შეიძლება გაერთიანდეს რამდენიმე რიბოსომასთან და წარმოქმნას პოლისომა, სადაც ერთი ცილის მრავალი მოლეკულა ერთდროულად სინთეზირდება. სინთეზი მთავრდება, როდესაც mRNA-ზე იწყება უაზრო კოდონები (სტოპ კოდები). რიბოსომები გამოყოფილია mRNA-სგან, მათგან ამოღებულია პოლიპეპტიდური ჯაჭვები. ვინაიდან სინთეზის მთელი პროცესი მარცვლოვან ენდოპლაზმურ რეტიკულუმზე მიმდინარეობს, შედეგად მიღებული პოლიპეპტიდური ჯაჭვები შედიან EPS მილაკებში, სადაც ისინი იძენენ საბოლოო სტრუქტურას და გადაიქცევიან ცილის მოლეკულებად.

ყველა სინთეზური რეაქცია კატალიზებულია სპეციალური ფერმენტების მიერ ATP ენერგიის გამოყენებით. სინთეზის სიჩქარე ძალიან მაღალია და დამოკიდებულია პოლიპეპტიდის სიგრძეზე. მაგალითად, Escherichia coli-ს რიბოსომაში 300 ამინომჟავის ცილა სინთეზირდება დაახლოებით 15-20 წამში.

ისინი ჯაჭვებით რიგდებიან და, ამრიგად, მიიღება გენეტიკური ასოების თანმიმდევრობა.

გენეტიკური კოდი

თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ცილა აგებულია მხოლოდ 20 ტიპის ამინომჟავისგან. ამ ამინომჟავებს კანონიკური ეწოდება. თითოეული ცილა არის ჯაჭვი ან ამინომჟავების რამდენიმე ჯაჭვი, რომლებიც დაკავშირებულია მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით. ეს თანმიმდევრობა განსაზღვრავს ცილის სტრუქტურას და, შესაბამისად, მის ყველა ბიოლოგიურ თვისებას.

C

CUU (ლეუ/ლ) ლეიცინი
CUC (ლეი/ლ) ლეიცინი
CUA (ლეუ/ლ) ლეიცინი
CUG (ლეუ/ლ) ლეიცინი

ზოგიერთ ცილაში, არასტანდარტული ამინომჟავები, როგორიცაა სელენოცისტეინი და პიროლიზინი, შეყვანილია კოდონის წაკითხვის გაჩერების რიბოზომით, რაც დამოკიდებულია mRNA-ში არსებულ თანმიმდევრობებზე. სელენოცისტეინი ახლა განიხილება, როგორც 21-ე, ხოლო პიროლიზინი, როგორც 22-ე ამინომჟავა, რომელიც ქმნის ცილებს.

მიუხედავად ამ გამონაკლისებისა, ყველა ცოცხალი ორგანიზმის გენეტიკურ კოდს აქვს საერთო მახასიათებლები: კოდონი შედგება სამი ნუკლეოტიდისგან, სადაც პირველი ორი განმსაზღვრელია, კოდონები ითარგმნება tRNA და რიბოსომები ამინომჟავების თანმიმდევრობაში.

გადახრები სტანდარტული გენეტიკური კოდიდან.

მაგალითი	კოდონი	ჩვეულებრივი ღირებულება	იკითხება ასე:
გვარის საფუარის ზოგიერთი სახეობა კანდიდა	CUG	ლეიცინი	მშვიდი
მიტოქონდრია, კერძოდ Saccharomyces cerevisiae	CU (U, C, A, G)	ლეიცინი	მშვიდი
უმაღლესი მცენარეების მიტოქონდრია	CGG	არგინინი	ტრიპტოფანი
მიტოქონდრია (ყველა შესწავლილ ორგანიზმში გამონაკლისის გარეშე)	UGA	გაჩერდი	ტრიპტოფანი
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია, დროზოფილა, S.cerevisiaeდა ბევრი მარტივი	AUA	იზოლევცინი	მეთიონინი = დაწყება
პროკარიოტები	გუგ	ვალინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	CUG	ლეიცინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	გუგ	ვალინი	დაწყება
პროკარიოტები (იშვიათი)	UUG	ლეიცინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	ACG	თრეონინი	დაწყება
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია	AGC, AGU	მშვიდი	გაჩერდი
დროზოფილა მიტოქონდრია	აგა	არგინინი	გაჩერდი
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია	AG(A,G)	არგინინი	გაჩერდი

გენეტიკური კოდის შესახებ იდეების ისტორია

მიუხედავად ამისა, 1960-იანი წლების დასაწყისში ახალმა მონაცემებმა გამოავლინა „მძიმით თავისუფალი კოდის“ ჰიპოთეზის წარუმატებლობა. შემდეგ ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ კოდონებს, რომლებსაც კრიკი უაზროდ თვლიდა, შეუძლიათ პროვოცირება გაუწიონ ცილის სინთეზს სინჯარაში და 1965 წლისთვის დადგინდა 64-ვე სამეულის მნიშვნელობა. აღმოჩნდა, რომ ზოგიერთი კოდონი უბრალოდ ზედმეტია, ანუ ამინომჟავების რაოდენობა დაშიფრულია ორი, ოთხი ან თუნდაც ექვსი სამეულით.

იხილეთ ასევე

შენიშვნები

1. გენეტიკური კოდი მხარს უჭერს ორი ამინომჟავის მიზანმიმართულ შეყვანას ერთი კოდონით. Turanov AA, Lobanov AV, Fomenko DE, Morrison HG, Sogin ML, Klobutcher LA, Hatfield DL, Gladyshev VN. მეცნიერება. 2009 იან 9; 323 (5911): 259-61.
2. AUG კოდონი აკოდირებს მეთიონინს, მაგრამ ასევე ემსახურება როგორც საწყისი კოდონი - როგორც წესი, ტრანსლაცია იწყება mRNA-ს პირველი AUG კოდონიდან.
3. NCBI: "გენეტიკური კოდები", შედგენილი ანჯეი (ანჯაი) ელზანოვსკის და ჯიმ ოსტელის მიერ
4. Jukes TH, Osawa S, გენეტიკური კოდი მიტოქონდრიებსა და ქლოროპლასტებში., Experientia. 1990 დეკემბერი 1;46(11-12):1117-26.
5. Osawa S, Jukes TH, Watanabe K, Muto A (1992 წლის მარტი). "უახლესი მტკიცებულება გენეტიკური კოდის ევოლუციის შესახებ". მიკრობიოლი. რევ. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
6. SANGER F. (1952). "ამინომჟავების განლაგება ცილებში.". Adv Protein Chem. 7 : 1-67. PMID 14933251.
7. მ იჩასბიოლოგიური კოდი. - მშვიდობა, 1971 წ.
8. WATSON JD, CRICK FH. (1953 წლის აპრილი). ნუკლეინის მჟავების მოლეკულური სტრუქტურა; დეზოქსირიბოზის ნუკლეინის მჟავის სტრუქტურა. Ბუნება 171 : 737-738. PMID 13054692.
9. WATSON JD, CRICK FH. (1953 წლის მაისი). "დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის სტრუქტურის გენეტიკური შედეგები.". Ბუნება 171 : 964-967 წწ. PMID 13063483.
10. კრიკ ფ.ჰ. (1966 წლის აპრილი). "გენეტიკური კოდი - გუშინ, დღეს და ხვალ." Cold Spring Harb Symp Quant Biol.: 1-9. PMID 5237190.
11. G. GAMOW (1954 წლის თებერვალი). "შესაძლო კავშირი დეოქსირიბონუკლეინის მჟავასა და ცილოვან სტრუქტურებს შორის.". Ბუნება 173 : 318. DOI: 10.1038/173318a0. PMID 13882203.
12. GAMOW G, RICH A, YCAS M. (1956). "ინფორმაციის გადაცემის პრობლემა ნუკლეინის მჟავებიდან ცილებზე." Adv Biol Med Phys. 4 : 23-68. PMID 13354508.
13. Gamow G, Ycas M. (1955). ცილის და რიბონუკლეინის მჟავის შემადგენლობის სტატისტიკური კორელაცია. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019 წწ. PMID 16589789.
14. Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). კოდები მძიმის გარეშე. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
15. Hayes B. (1998). "გენეტიკური კოდის გამოგონება". (PDF გადაბეჭდვა). ამერიკელი მეცნიერი 86 : 8-14.

ლიტერატურა

• Azimov A. გენეტიკური კოდი. ევოლუციის თეორიიდან დნმ-ის გაშიფვრამდე. - მ.: ცენტრპოლიგრაფი, 2006. - 208 ს - ISBN 5-9524-2230-6.
• Ratner V. A. გენეტიკური კოდი, როგორც სისტემა - სოროსის საგანმანათლებლო ჟურნალი, 2000, 6, No3, გვ.17-22.
• Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. ცილების გენეტიკური კოდის ზოგადი ბუნება - Nature, 1961 (192), pp. 1227-32 წწ

ბმულები

• გენეტიკური კოდი- სტატია დიდი საბჭოთა ენციკლოპედიიდან

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

გენეტიკური კოდის მიხედვით, ჩვეულებრივ უნდა გვესმოდეს ნიშნების ასეთი სისტემა, რომელიც აღნიშნავს ნუკლეოტიდის ნაერთების თანმიმდევრულ განლაგებას დნმ-სა და რნმ-ში, რომელიც შეესაბამება სხვა ნიშნის სისტემას, რომელიც აჩვენებს ამინომჟავების ნაერთების თანმიმდევრობას ცილის მოლეკულაში.

Ეს არის მნიშვნელოვანი!

როდესაც მეცნიერებმა შეძლეს გენეტიკური კოდის თვისებების შესწავლა, უნივერსალურობა აღიარებულ იქნა, როგორც ერთ-ერთი მთავარი. დიახ, რაც არ უნდა უცნაურად ჟღერდეს, ყველაფერს ერთი, უნივერსალური, საერთო გენეტიკური კოდი აერთიანებს. იგი ჩამოყალიბდა დიდი ხნის განმავლობაში და პროცესი დასრულდა დაახლოებით 3,5 მილიარდი წლის წინ. მაშასადამე, კოდექსის სტრუქტურაში მისი ევოლუციის კვალი იკვეთება დაარსების მომენტიდან დღემდე.

როდესაც ვსაუბრობთ გენეტიკურ კოდში ელემენტების თანმიმდევრობაზე, ეს ნიშნავს, რომ ის შორს არის ქაოტურობისგან, მაგრამ აქვს მკაცრად განსაზღვრული რიგი. და ეს ასევე დიდწილად განსაზღვრავს გენეტიკური კოდის თვისებებს. ეს უდრის სიტყვებში ასოების და მარცვლების განლაგებას. ღირს ჩვეული წესრიგის დარღვევა და რასაც წავიკითხავთ წიგნების ან გაზეთების ფურცლებზე სასაცილო სისულელედ გადაიქცევა.

გენეტიკური კოდის ძირითადი თვისებები

როგორც წესი, კოდი ატარებს გარკვეულ ინფორმაციას დაშიფრული სპეციალური გზით. კოდის გაშიფვრის მიზნით, თქვენ უნდა იცოდეთ განმასხვავებელი ნიშნები.

ასე რომ, გენეტიკური კოდის ძირითადი თვისებებია:

• სამეული;
• დეგენერაცია ან ჭარბი რაოდენობა;
• უნიკალურობა;
• უწყვეტობა;
• ზემოაღნიშნული მრავალფეროვნება.

მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ თითოეულ ქონებას.

1. სამეული

ეს ხდება მაშინ, როდესაც სამი ნუკლეოტიდური ნაერთი ქმნის თანმიმდევრულ ჯაჭვს მოლეკულაში (ანუ დნმ ან რნმ). შედეგად, სამმაგი ნაერთი იქმნება ან აკოდირებს ერთ-ერთ ამინომჟავას, მის მდებარეობას პეპტიდურ ჯაჭვში.

კოდონები (კოდური სიტყვებია!) გამოირჩევიან კავშირის მიმდევრობით და იმ აზოტოვანი ნაერთების (ნუკლეოტიდების) ტიპებით, რომლებიც მათ შემადგენლობაში შედის.

გენეტიკაში ჩვეულებრივია განასხვავოთ 64 კოდონის ტიპი. მათ შეუძლიათ შექმნან ოთხი ტიპის ნუკლეოტიდის კომბინაცია, თითოეულში 3. ეს უდრის 4 რიცხვის მესამე ხარისხზე აწევას. ამრიგად, შესაძლებელია 64 ნუკლეოტიდის კომბინაციის ფორმირება.

2. გენეტიკური კოდის სიჭარბე

ეს თვისება შეინიშნება, როდესაც საჭიროა რამდენიმე კოდონი ერთი ამინომჟავის დაშიფვრისთვის, ჩვეულებრივ 2-6-ის ფარგლებში. და მხოლოდ ტრიპტოფანის დაშიფვრა შესაძლებელია ერთი სამეულით.

3. უნიკალურობა

ის შედის გენეტიკური კოდის თვისებებში, როგორც ჯანსაღი გენის მემკვიდრეობის მაჩვენებელი. მაგალითად, GAA ტრიპლეტს, რომელიც მეექვსე ადგილზეა ჯაჭვში, შეუძლია ექიმებს აცნობოს სისხლის კარგი მდგომარეობის, ნორმალური ჰემოგლობინის შესახებ. სწორედ ის ატარებს ინფორმაციას ჰემოგლობინის შესახებ და ისიც მის მიერ არის დაშიფრული, ხოლო თუ ადამიანი ანემიით არის დაავადებული, ერთ-ერთ ნუკლეოტიდს ცვლის კოდის სხვა ასო – U, რაც დაავადების სიგნალია.

4. უწყვეტობა

გენეტიკური კოდის ამ თვისების დაწერისას უნდა გვახსოვდეს, რომ კოდონები, ჯაჭვის რგოლების მსგავსად, განლაგებულია არა მანძილზე, არამედ უშუალო სიახლოვეს, ერთმანეთის მიყოლებით ნუკლეინის მჟავას ჯაჭვში და ეს ჯაჭვი არ წყდება - მას აქვს არც დასაწყისი და არც დასასრული.

5. მრავალმხრივობა

არასოდეს უნდა დაგვავიწყდეს, რომ დედამიწაზე ყველაფერი გაერთიანებულია საერთო გენეტიკური კოდით. და ამიტომ, პრიმატსა და ადამიანში, მწერსა და ფრინველში, ასი წლის ბაობაბში და მიწიდან ძლივს გამოჩეკილ ბალახში, მსგავსი ამინომჟავები დაშიფრულია იდენტურ სამეულებში.

სწორედ გენებში ინახება ძირითადი ინფორმაცია ორგანიზმის თვისებების შესახებ, ერთგვარი პროგრამა, რომელსაც ორგანიზმი მემკვიდრეობით იღებს ადრე მცხოვრებთაგან და რომელიც არსებობს როგორც გენეტიკური კოდი.

ისინი ჯაჭვებით რიგდებიან და, ამრიგად, მიიღება გენეტიკური ასოების თანმიმდევრობა.

გენეტიკური კოდი

თითქმის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ცილა აგებულია მხოლოდ 20 ტიპის ამინომჟავისგან. ამ ამინომჟავებს კანონიკური ეწოდება. თითოეული ცილა არის ჯაჭვი ან ამინომჟავების რამდენიმე ჯაჭვი, რომლებიც დაკავშირებულია მკაცრად განსაზღვრული თანმიმდევრობით. ეს თანმიმდევრობა განსაზღვრავს ცილის სტრუქტურას და, შესაბამისად, მის ყველა ბიოლოგიურ თვისებას.

C

CUU (ლეუ/ლ) ლეიცინი
CUC (ლეი/ლ) ლეიცინი
CUA (ლეუ/ლ) ლეიცინი
CUG (ლეუ/ლ) ლეიცინი

ზოგიერთ ცილაში, არასტანდარტული ამინომჟავები, როგორიცაა სელენოცისტეინი და პიროლიზინი, შეყვანილია კოდონის წაკითხვის გაჩერების რიბოზომით, რაც დამოკიდებულია mRNA-ში არსებულ თანმიმდევრობებზე. სელენოცისტეინი ახლა განიხილება, როგორც 21-ე, ხოლო პიროლიზინი, როგორც 22-ე ამინომჟავა, რომელიც ქმნის ცილებს.

მიუხედავად ამ გამონაკლისებისა, ყველა ცოცხალი ორგანიზმის გენეტიკურ კოდს აქვს საერთო მახასიათებლები: კოდონი შედგება სამი ნუკლეოტიდისგან, სადაც პირველი ორი განმსაზღვრელია, კოდონები ითარგმნება tRNA და რიბოსომები ამინომჟავების თანმიმდევრობაში.

გადახრები სტანდარტული გენეტიკური კოდიდან.

მაგალითი	კოდონი	ჩვეულებრივი ღირებულება	იკითხება ასე:
გვარის საფუარის ზოგიერთი სახეობა კანდიდა	CUG	ლეიცინი	მშვიდი
მიტოქონდრია, კერძოდ Saccharomyces cerevisiae	CU (U, C, A, G)	ლეიცინი	მშვიდი
უმაღლესი მცენარეების მიტოქონდრია	CGG	არგინინი	ტრიპტოფანი
მიტოქონდრია (ყველა შესწავლილ ორგანიზმში გამონაკლისის გარეშე)	UGA	გაჩერდი	ტრიპტოფანი
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია, დროზოფილა, S.cerevisiaeდა ბევრი მარტივი	AUA	იზოლევცინი	მეთიონინი = დაწყება
პროკარიოტები	გუგ	ვალინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	CUG	ლეიცინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	გუგ	ვალინი	დაწყება
პროკარიოტები (იშვიათი)	UUG	ლეიცინი	დაწყება
ევკარიოტები (იშვიათი)	ACG	თრეონინი	დაწყება
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია	AGC, AGU	მშვიდი	გაჩერდი
დროზოფილა მიტოქონდრია	აგა	არგინინი	გაჩერდი
ძუძუმწოვრების მიტოქონდრია	AG(A,G)	არგინინი	გაჩერდი

გენეტიკური კოდის შესახებ იდეების ისტორია

მიუხედავად ამისა, 1960-იანი წლების დასაწყისში ახალმა მონაცემებმა გამოავლინა „მძიმით თავისუფალი კოდის“ ჰიპოთეზის წარუმატებლობა. შემდეგ ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ კოდონებს, რომლებსაც კრიკი უაზროდ თვლიდა, შეუძლიათ პროვოცირება გაუწიონ ცილის სინთეზს სინჯარაში და 1965 წლისთვის დადგინდა 64-ვე სამეულის მნიშვნელობა. აღმოჩნდა, რომ ზოგიერთი კოდონი უბრალოდ ზედმეტია, ანუ ამინომჟავების რაოდენობა დაშიფრულია ორი, ოთხი ან თუნდაც ექვსი სამეულით.

იხილეთ ასევე

შენიშვნები

1. გენეტიკური კოდი მხარს უჭერს ორი ამინომჟავის მიზანმიმართულ შეყვანას ერთი კოდონით. Turanov AA, Lobanov AV, Fomenko DE, Morrison HG, Sogin ML, Klobutcher LA, Hatfield DL, Gladyshev VN. მეცნიერება. 2009 იან 9; 323 (5911): 259-61.
2. AUG კოდონი აკოდირებს მეთიონინს, მაგრამ ასევე ემსახურება როგორც საწყისი კოდონი - როგორც წესი, ტრანსლაცია იწყება mRNA-ს პირველი AUG კოდონიდან.
3. NCBI: "გენეტიკური კოდები", შედგენილი ანჯეი (ანჯაი) ელზანოვსკის და ჯიმ ოსტელის მიერ
4. Jukes TH, Osawa S, გენეტიკური კოდი მიტოქონდრიებსა და ქლოროპლასტებში., Experientia. 1990 დეკემბერი 1;46(11-12):1117-26.
5. Osawa S, Jukes TH, Watanabe K, Muto A (1992 წლის მარტი). "უახლესი მტკიცებულება გენეტიკური კოდის ევოლუციის შესახებ". მიკრობიოლი. რევ. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
6. SANGER F. (1952). "ამინომჟავების განლაგება ცილებში.". Adv Protein Chem. 7 : 1-67. PMID 14933251.
7. მ იჩასბიოლოგიური კოდი. - მშვიდობა, 1971 წ.
8. WATSON JD, CRICK FH. (1953 წლის აპრილი). ნუკლეინის მჟავების მოლეკულური სტრუქტურა; დეზოქსირიბოზის ნუკლეინის მჟავის სტრუქტურა. Ბუნება 171 : 737-738. PMID 13054692.
9. WATSON JD, CRICK FH. (1953 წლის მაისი). "დეზოქსირიბონუკლეინის მჟავის სტრუქტურის გენეტიკური შედეგები.". Ბუნება 171 : 964-967 წწ. PMID 13063483.
10. კრიკ ფ.ჰ. (1966 წლის აპრილი). "გენეტიკური კოდი - გუშინ, დღეს და ხვალ." Cold Spring Harb Symp Quant Biol.: 1-9. PMID 5237190.
11. G. GAMOW (1954 წლის თებერვალი). "შესაძლო კავშირი დეოქსირიბონუკლეინის მჟავასა და ცილოვან სტრუქტურებს შორის.". Ბუნება 173 : 318. DOI: 10.1038/173318a0. PMID 13882203.
12. GAMOW G, RICH A, YCAS M. (1956). "ინფორმაციის გადაცემის პრობლემა ნუკლეინის მჟავებიდან ცილებზე." Adv Biol Med Phys. 4 : 23-68. PMID 13354508.
13. Gamow G, Ycas M. (1955). ცილის და რიბონუკლეინის მჟავის შემადგენლობის სტატისტიკური კორელაცია. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019 წწ. PMID 16589789.
14. Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). კოდები მძიმის გარეშე. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
15. Hayes B. (1998). "გენეტიკური კოდის გამოგონება". (PDF გადაბეჭდვა). ამერიკელი მეცნიერი 86 : 8-14.

ლიტერატურა

• Azimov A. გენეტიკური კოდი. ევოლუციის თეორიიდან დნმ-ის გაშიფვრამდე. - მ.: ცენტრპოლიგრაფი, 2006. - 208 ს - ISBN 5-9524-2230-6.
• Ratner V. A. გენეტიკური კოდი, როგორც სისტემა - სოროსის საგანმანათლებლო ჟურნალი, 2000, 6, No3, გვ.17-22.
• Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. ცილების გენეტიკური კოდის ზოგადი ბუნება - Nature, 1961 (192), pp. 1227-32 წწ

ბმულები

• გენეტიკური კოდი- სტატია დიდი საბჭოთა ენციკლოპედიიდან

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.