DNA at RNA nucleotides Purines: adenine, guanine Pyrimidines: cytosine, thymine (uracil)	codon- isang triplet ng mga nucleotides na nag-encode ng isang tiyak na amino acid.
tab. 1. Mga amino acid na karaniwang matatagpuan sa mga protina
Pangalan	Pagpapaikli
1. Alanin	Ala
2. Arginine	Arg
3. Asparagine	Si Asn
4. Aspartic acid	asp
5. Cysteine	Cys
6. Glutamic acid	Glu
7. Glutamine	Gln
8. Glycine	gly
9. Histidine	Ang kanyang
10. Isoleucine	ile
11. Leucine	Leu
12. Lysine	Lys
13. Methionine	Nakilala
14. Phenylalanine	Phe
15. Proline	Pro
16. Serye	Ser
17. Threonine	Thr
18. Tryptophan	trp
19. Tyrosine	Tyr
20. Valine	Val

Ang genetic code, na tinatawag ding amino acid code, ay isang sistema para sa pagtatala ng impormasyon tungkol sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang protina gamit ang pagkakasunod-sunod ng mga residue ng nucleotide sa DNA na naglalaman ng isa sa 4 na nitrogenous base: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) at thymine (T). Gayunpaman, dahil ang double-stranded DNA helix ay hindi direktang kasangkot sa synthesis ng protina na naka-encode ng isa sa mga strand na ito (i.e. RNA), ang code ay nakasulat sa wika ng RNA, kung saan ang uracil (U) ay kasama sa halip na thymine. Para sa parehong dahilan, kaugalian na sabihin na ang isang code ay isang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide, hindi mga pares ng base.

Ang genetic code ay kinakatawan ng ilang mga code na salita - mga codon.

Ang unang code word ay na-decipher nina Nirenberg at Mattei noong 1961. Nakakuha sila ng katas mula sa E. coli na naglalaman ng mga ribosom at iba pang mga kadahilanan na kinakailangan para sa synthesis ng protina. Ang resulta ay isang cell-free system para sa synthesis ng protina, na maaaring mag-ipon ng isang protina mula sa mga amino acid kung ang kinakailangang mRNA ay idinagdag sa medium. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sintetikong RNA, na binubuo lamang ng mga uracil, sa daluyan, natagpuan nila na ang isang protina na binubuo lamang ng phenylalanine (polyphenylalanine) ay nabuo. Kaya nalaman na ang triplet ng UUU nucleotides (codon) ay tumutugma sa phenylalanine. Sa susunod na 5-6 na taon, natukoy ang lahat ng mga codon ng genetic code.

Ang genetic code ay isang uri ng diksyunaryo na nagsasalin ng isang text na nakasulat na may apat na nucleotides sa isang protina na text na nakasulat na may 20 amino acids. Ang natitirang mga amino acid na matatagpuan sa protina ay mga pagbabago sa isa sa 20 amino acid.

Mga katangian ng genetic code

Ang genetic code ay may mga sumusunod na katangian.

1. Tripletity Ang bawat amino acid ay tumutugma sa isang triple ng mga nucleotides. Madaling kalkulahin na mayroong 4 3 = 64 na codon. Sa mga ito, 61 ay semantiko at 3 ay walang kahulugan (pagwawakas, paghinto ng mga codon).
2. Pagpapatuloy(walang naghihiwalay na mga character sa pagitan ng mga nucleotides) - ang kawalan ng intragenic na mga bantas;

   Sa loob ng isang gene, ang bawat nucleotide ay bahagi ng isang makabuluhang codon. Noong 1961 Eksperimento na pinatunayan nina Seymour Benzer at Francis Crick ang triplet code at ang pagpapatuloy nito (compactness) [ipakita]

   

   Ang kakanyahan ng eksperimento: "+" mutation - ang pagpasok ng isang nucleotide. "-" mutation - pagkawala ng isang nucleotide.

   Ang isang solong mutation ("+" o "-") sa simula ng isang gene o isang double mutation ("+" o "-") ay sumisira sa buong gene.

   Ang triple mutation ("+" o "-") sa simula ng isang gene ay sumisira lamang ng bahagi ng gene.

   Ang isang quadruple na "+" o "-" na mutation ay muling sumisira sa buong gene.

   Ang eksperimento ay isinagawa sa dalawang katabing phage genes at ipinakita iyon

   1. triplet ang code at walang punctuation marks sa loob ng gene
   2. may mga bantas sa pagitan ng mga gene
3. Pagkakaroon ng mga intergenic na bantas- ang presensya sa mga triplets ng pagsisimula ng mga codon (nagsisimula sila ng biosynthesis ng protina), mga codon - mga terminator (ipinapahiwatig ang pagtatapos ng biosynthesis ng protina);

   Karaniwan, ang AUG codon ay nabibilang din sa mga punctuation mark - ang una pagkatapos ng pagkakasunud-sunod ng pinuno. Ginagawa nito ang tungkulin ng isang malaking titik. Sa posisyong ito, nagko-code ito para sa formylmethionine (sa prokaryotes).

   Sa dulo ng bawat gene na nag-encode ng polypeptide, mayroong hindi bababa sa isa sa 3 termination codon, o mga stop signal: UAA, UAG, UGA. Tinapos nila ang broadcast.

4. Collinearity- pagsusulatan ng linear sequence ng mRNA codons at amino acids sa protina.
5. Pagtitiyak- bawat amino acid ay tumutugma lamang sa ilang mga codon na hindi magagamit para sa isa pang amino acid.
6. Unidirectional- binabasa ang mga codon sa isang direksyon - mula sa unang nucleotide hanggang sa susunod
7. Pagkabulok, o kalabisan, - ilang triplets ang maaaring mag-encode ng isang amino acid (amino acids - 20, posibleng triplets - 64, 61 sa mga ito ay semantiko, ibig sabihin, sa karaniwan, ang bawat amino acid ay tumutugma sa mga 3 codon); ang exception ay methionine (Met) at tryptophan (Trp).

   Ang dahilan para sa pagkabulok ng code ay ang pangunahing semantic load ay dinadala ng unang dalawang nucleotides sa triplet, at ang pangatlo ay hindi napakahalaga. Mula rito tuntunin sa pagkabulok ng code : kung ang dalawang codon ay may dalawang magkaparehong unang nucleotides, at ang kanilang pangatlong nucleotides ay nabibilang sa parehong klase (purine o pyrimidine), kung gayon sila ay nagko-code para sa parehong amino acid.

   Gayunpaman, mayroong dalawang pagbubukod sa perpektong tuntuning ito. Ito ang AUA codon, na hindi dapat tumutugma sa isoleucine, ngunit sa methionine, at ang UGA codon, na siyang terminator, habang dapat itong tumutugma sa tryptophan. Ang pagkabulok ng code ay malinaw na may adaptive value.

8. Kagalingan sa maraming bagay- lahat ng katangian ng genetic code na nakalista sa itaas ay katangian ng lahat ng buhay na organismo.

   codon	Pangkalahatang code	Mga code ng mitochondrial
   		Mga Vertebrate	Mga invertebrate	lebadura	Mga halaman
   UGA	TIGIL	trp	trp	trp	TIGIL
   AUA	ile	Nakilala	Nakilala	Nakilala	ile
   CUA	Leu	Leu	Leu	Thr	Leu
   AGA	Arg	TIGIL	Ser	Arg	Arg
   AGG	Arg	TIGIL	Ser	Arg	Arg

   Kamakailan lamang, ang prinsipyo ng pagiging pangkalahatan ng code ay nayanig kaugnay ng pagtuklas ni Berell noong 1979 ng perpektong code ng mitochondria ng tao, kung saan natutupad ang tuntunin ng code degeneracy. Sa mitochondrial code, ang UGA codon ay tumutugma sa tryptophan at AUA sa methionine, ayon sa kinakailangan ng code degeneracy rule.

   Marahil, sa simula ng ebolusyon, ang lahat ng pinakasimpleng organismo ay may parehong code bilang mitochondria, at pagkatapos ay sumailalim ito sa bahagyang mga paglihis.

9. hindi magkakapatong- bawat isa sa mga triplet ng genetic na teksto ay independiyente sa bawat isa, ang isang nucleotide ay bahagi lamang ng isang triplet; Sa fig. nagpapakita ng pagkakaiba sa pagitan ng overlapping at non-overlapping na code.

   Noong 1976 Ang φX174 phage DNA ay na-sequence. Mayroon itong nag-iisang stranded circular DNA ng 5375 nucleotides. Ang phage ay kilala na nag-encode ng 9 na protina. Para sa 6 sa kanila, ang mga gene na matatagpuan sa isa't isa ay nakilala.

   May overlap pala. Ang E gene ay ganap na nasa loob ng D gene. Lumilitaw ang simulang codon nito bilang resulta ng isang pagbabago ng nucleotide sa pagbabasa. Nagsisimula ang J gene kung saan nagtatapos ang D gene. Ang simulang codon ng J gene ay nagsasapawan sa stop codon ng D gene sa pamamagitan ng dalawang-nucleotide shift. Ang disenyo ay tinatawag na "reading frame shift" ng isang bilang ng mga nucleotide na hindi isang multiple ng tatlo. Sa ngayon, ang overlap ay ipinakita lamang para sa ilang mga phage.

10. Kasanayan sa ingay- ang ratio ng bilang ng mga konserbatibong pagpapalit sa bilang ng mga radikal na pagpapalit.

    Ang mga mutasyon ng mga pagpapalit ng nucleotide na hindi humantong sa pagbabago sa klase ng naka-encode na amino acid ay tinatawag na konserbatibo. Ang mga mutasyon ng mga pagpapalit ng nucleotide na humahantong sa pagbabago sa klase ng naka-encode na amino acid ay tinatawag na radical.

    Dahil ang parehong amino acid ay maaaring i-encode ng iba't ibang triplets, ang ilang mga pagpapalit sa triplets ay hindi humahantong sa pagbabago sa naka-encode na amino acid (halimbawa, UUU -> UUC dahon phenylalanine). Ang ilang mga pagpapalit ay nagpapalit ng amino acid sa isa pa mula sa parehong klase (non-polar, polar, basic, acidic), iba pang mga substitution ay nagbabago rin sa klase ng amino acid.

    Sa bawat triplet, 9 solong pagpapalit ang maaaring gawin, i.e. maaari mong piliin kung alin sa mga posisyon ang babaguhin - sa tatlong paraan (ika-1 o ika-2 o ika-3), at ang napiling titik (nucleotide) ay maaaring mabago sa 4-1 \u003d 3 iba pang mga titik (nucleotides). Ang kabuuang bilang ng mga posibleng pagpapalit ng nucleotide ay 61 by 9 = 549.

    Sa pamamagitan ng direktang pagkalkula ayon sa talahanayan ng genetic code, ang isa ay maaaring kumbinsido na sa mga ito: 23 nucleotide substitutions ay humantong sa paglitaw ng mga codon - mga terminator ng pagsasalin. Hindi binabago ng 134 na mga pagpapalit ang naka-encode na amino acid. Hindi binabago ng 230 na pagpapalit ang klase ng naka-encode na amino acid. Ang 162 na pagpapalit ay humantong sa pagbabago sa klase ng amino acid, i.e. ay radikal. Sa 183 na pagpapalit ng ika-3 nucleotide, 7 ang humahantong sa paglitaw ng mga terminator ng pagsasalin, at 176 ang konserbatibo. Sa 183 na pagpapalit ng 1st nucleotide, 9 ang humahantong sa paglitaw ng mga terminator, 114 ang konserbatibo at 60 ang radikal. Sa 183 na pagpapalit ng 2nd nucleotide, 7 ang humahantong sa paglitaw ng mga terminator, 74 ay konserbatibo, at 102 ay radikal.

Sa anumang cell at organismo, ang lahat ng mga tampok ng anatomical, morphological at functional na kalikasan ay tinutukoy ng istraktura ng mga protina na kasama sa kanila. Ang namamana na pag-aari ng isang organismo ay ang kakayahang mag-synthesize ng ilang mga protina. Ang mga amino acid ay matatagpuan sa isang polypeptide chain, kung saan nakasalalay ang mga biological na katangian.
Ang bawat cell ay may sariling sequence ng mga nucleotides sa DNA polynucleotide chain. Ito ang genetic code ng DNA. Sa pamamagitan nito, naitala ang impormasyon tungkol sa synthesis ng ilang mga protina. Tungkol sa kung ano ang genetic code, tungkol sa mga katangian nito at genetic na impormasyon ay inilarawan sa artikulong ito.

Medyo kasaysayan

Ang ideya na marahil ay mayroong genetic code ay binuo nina J. Gamow at A. Down sa kalagitnaan ng ikadalawampu siglo. Inilarawan nila na ang nucleotide sequence na responsable para sa synthesis ng isang partikular na amino acid ay naglalaman ng hindi bababa sa tatlong mga yunit. Nang maglaon ay napatunayan nila ang eksaktong bilang ng tatlong nucleotides (ito ay isang yunit ng genetic code), na tinatawag na triplet o codon. Mayroong animnapu't apat na nucleotides sa kabuuan, dahil ang molekula ng acid, kung saan nangyayari ang o RNA, ay binubuo ng mga nalalabi ng apat na magkakaibang nucleotides.

Ano ang genetic code

Ang paraan ng pag-coding ng pagkakasunud-sunod ng protina ng mga amino acid dahil sa pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides ay katangian ng lahat ng mga nabubuhay na selula at organismo. Iyan ang genetic code.
Mayroong apat na nucleotides sa DNA:

• adenine - A;
• guanine - G;
• cytosine - C;
• thymine - T.

Ang mga ito ay ipinahiwatig ng malalaking titik sa Latin o (sa panitikan sa wikang Ruso) Russian.
Ang RNA ay mayroon ding apat na nucleotides, ngunit ang isa sa kanila ay iba sa DNA:

• adenine - A;
• guanine - G;
• cytosine - C;
• uracil - W.

Ang lahat ng mga nucleotide ay nakahanay sa mga kadena, at sa DNA ay nakuha ang isang double helix, at sa RNA ito ay nag-iisa.
Ang mga protina ay itinayo sa kung saan sila, na matatagpuan sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod, ay tumutukoy sa mga biological na katangian nito.

Mga katangian ng genetic code

Tripletity. Ang yunit ng genetic code ay binubuo ng tatlong titik, ito ay triplet. Nangangahulugan ito na ang dalawampung umiiral na amino acid ay naka-code para sa tatlong partikular na nucleotide na tinatawag na codon o trilpets. Mayroong animnapu't apat na kumbinasyon na maaaring malikha mula sa apat na nucleotides. Ang halagang ito ay higit pa sa sapat upang mag-encode ng dalawampung amino acid.
Pagkabulok. Ang bawat amino acid ay tumutugma sa higit sa isang codon, maliban sa methionine at tryptophan.
Kalinawan. Isang codon code para sa isang amino acid. Halimbawa, sa gene ng isang malusog na tao na may impormasyon tungkol sa beta target ng hemoglobin, ang triplet ng GAG at GAA ay nag-encode ng A sa lahat ng may sickle cell anemia, isang nucleotide ang binago.
Collinearity. Ang sequence ng amino acid ay palaging tumutugma sa nucleotide sequence na naglalaman ng gene.
Ang genetic code ay tuluy-tuloy at compact, na nangangahulugang wala itong "punctuation marks". Iyon ay, simula sa isang tiyak na codon, mayroong tuluy-tuloy na pagbabasa. Halimbawa, ang AUGGUGTSUUAAAUGUG ay mababasa bilang: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. Ngunit hindi AUG, UGG, at iba pa, o sa anumang paraan.
Kagalingan sa maraming bagay. Ito ay pareho para sa ganap na lahat ng terrestrial na organismo, mula sa mga tao hanggang sa isda, fungi at bacteria.

mesa

Hindi lahat ng magagamit na amino acid ay naroroon sa ipinakita na talahanayan. Ang hydroxyproline, hydroxylysine, phosphoserine, iodo derivatives ng tyrosine, cystine at ilang iba ay wala, dahil ang mga ito ay derivatives ng iba pang mga amino acid na naka-encode ng mRNA at nabuo pagkatapos ng pagbabago ng protina bilang resulta ng pagsasalin.
Mula sa mga katangian ng genetic code, alam na ang isang codon ay nakakapag-code para sa isang amino acid. Ang pagbubukod ay ang genetic code na gumaganap ng mga karagdagang function at code para sa valine at methionine. Ang RNA, na nasa simula ay may isang codon, ay nakakabit ng isang t-RNA na nagdadala ng formyl methion. Sa pagkumpleto ng synthesis, nahati ito sa sarili nito at kinuha ang nalalabi ng formyl kasama nito, na nagiging methionine residue. Kaya, ang mga codon sa itaas ay ang mga initiators ng synthesis ng isang chain ng polypeptides. Kung wala sila sa simula, wala silang pinagkaiba sa iba.

genetic na impormasyon

Ang konseptong ito ay nangangahulugan ng isang programa ng mga ari-arian na ipinadala mula sa mga ninuno. Ito ay naka-embed sa pagmamana bilang isang genetic code.
Ipinatupad sa panahon ng synthesis ng protina genetic code:

• impormasyon at RNA;
• ribosomal rRNA.

Ang impormasyon ay ipinapadala sa pamamagitan ng direktang komunikasyon (DNA-RNA-protein) at reverse (environment-protein-DNA).
Ang mga organismo ay maaaring tumanggap, mag-imbak, ilipat ito at gamitin ito nang pinakamabisa.
Ang pagiging minana, ang impormasyon ay tumutukoy sa pag-unlad ng isang organismo. Ngunit dahil sa pakikipag-ugnayan sa kapaligiran, ang reaksyon ng huli ay nabaluktot, dahil sa kung saan nagaganap ang ebolusyon at pag-unlad. Kaya, ang bagong impormasyon ay inilalagay sa katawan.

Ang pagkalkula ng mga batas ng molecular biology at ang pagtuklas ng genetic code ay naglalarawan ng pangangailangan na pagsamahin ang genetika sa teorya ni Darwin, sa batayan kung saan lumitaw ang isang sintetikong teorya ng ebolusyon - hindi klasikal na biology.
Ang pagmamana, pagkakaiba-iba at natural na pagpili ni Darwin ay kinukumpleto ng genetically determined selection. Naisasakatuparan ang ebolusyon sa antas ng genetiko sa pamamagitan ng mga random na mutasyon at pamana ng pinakamahahalagang katangian na pinakaangkop sa kapaligiran.

Pag-decipher ng code ng tao

Noong dekada nobenta, inilunsad ang Human Genome Project, bilang isang resulta kung saan, noong 2000s, natuklasan ang mga fragment ng genome na naglalaman ng 99.99% ng mga gene ng tao. Ang mga fragment na hindi kasama sa synthesis ng protina at hindi naka-encode ay nanatiling hindi kilala. Hindi pa rin alam ang kanilang papel.

Ang Chromosome 1, na huling natuklasan noong 2006, ay ang pinakamahaba sa genome. Mahigit sa tatlong daan at limampung sakit, kabilang ang kanser, ay lumilitaw bilang resulta ng mga karamdaman at mutasyon dito.

Ang papel na ginagampanan ng naturang pananaliksik ay halos hindi ma-overestimated. Nang matuklasan nila kung ano ang genetic code, nalaman ito ayon sa kung anong mga pattern ng pag-unlad ang nangyayari, kung paano nabuo ang morphological structure, ang psyche, predisposition sa ilang mga sakit, metabolismo at mga bisyo ng mga indibidwal.

Sa metabolismo ng katawan nangungunang papel nabibilang sa mga protina at nucleic acid.
Ang mga sangkap ng protina ay bumubuo ng batayan ng lahat ng mahahalagang istruktura ng cell, may hindi karaniwang mataas na reaktibiti, at pinagkalooban ng mga catalytic function.
Ang mga nucleic acid ay bahagi ng pinakamahalagang organ ng selula - ang nucleus, gayundin ang cytoplasm, ribosome, mitochondria, atbp. Ang mga nucleic acid ay may mahalagang, pangunahing papel sa pagmamana, pagkakaiba-iba ng katawan, at synthesis ng protina.

Plano synthesis ang protina ay nakaimbak sa cell nucleus, at ang direktang synthesis ay nangyayari sa labas ng nucleus, kaya kinakailangan serbisyo sa paghahatid naka-encode plano mula sa nucleus hanggang sa site ng synthesis. Ang serbisyo ng paghahatid na ito ay ginagawa ng mga molekula ng RNA.

Magsisimula ang proseso sa core mga cell: ang bahagi ng "hagdan" ng DNA ay nagbubukas at nagbubukas. Dahil dito, ang mga letra ng RNA ay bumubuo ng mga bono sa mga bukas na letra ng DNA ng isa sa mga hibla ng DNA. Inililipat ng enzyme ang mga titik ng RNA upang ikonekta ang mga ito sa isang thread. Kaya't ang mga titik ng DNA ay "muling isinulat" sa mga titik ng RNA. Ang bagong nabuo na kadena ng RNA ay pinaghiwalay, at ang "hagdan" ng DNA ay pumipihit muli. Ang proseso ng pagbabasa ng impormasyon mula sa DNA at pag-synthesize ng RNA template nito ay tinatawag transkripsyon , at ang synthesized RNA ay tinatawag na impormasyon o i-RNA .

Pagkatapos ng karagdagang mga pagbabago, handa na ang ganitong uri ng naka-encode na mRNA. i-RNA lumalabas sa nucleus at pumupunta sa site ng synthesis ng protina, kung saan nade-decipher ang mga letrang i-RNA. Ang bawat set ng tatlong letra ng i-RNA ay bumubuo ng isang "titik" na kumakatawan sa isang partikular na amino acid.

Hinahanap ng isa pang uri ng RNA ang amino acid na ito, kinukuha ito sa tulong ng isang enzyme, at inihahatid ito sa lugar ng synthesis ng protina. Ang RNA na ito ay tinatawag na transfer RNA, o tRNA. Habang binabasa at isinasalin ang mensahe ng mRNA, lumalaki ang kadena ng mga amino acid. Ang kadena na ito ay umiikot at natitiklop sa isang natatanging hugis, na lumilikha ng isang uri ng protina. Kahit na ang proseso ng pagtitiklop ng protina ay kapansin-pansin: gumamit ng computer upang kalkulahin ang lahat mga pagpipilian aabutin ng 1027 (!) na taon upang matiklop ang isang medium-sized na protina na binubuo ng 100 amino acids. At para sa pagbuo ng isang kadena ng 20 amino acid sa katawan, ito ay tumatagal ng hindi hihigit sa isang segundo, at ang prosesong ito ay patuloy na nangyayari sa lahat ng mga selula ng katawan.

Mga gene, genetic code at mga katangian nito.

Humigit-kumulang 7 bilyong tao ang naninirahan sa Earth. Maliban sa 25-30 milyong pares ng identical twins, pagkatapos ay genetically lahat ng tao ay iba : bawat isa ay natatangi, may natatanging namamana na katangian, katangian ng karakter, kakayahan, ugali.

Ang ganitong mga pagkakaiba ay ipinaliwanag pagkakaiba sa genotypes- mga hanay ng mga gene ng isang organismo; bawat isa ay natatangi. Ang mga genetic na katangian ng isang partikular na organismo ay nakapaloob sa mga protina - dahil dito, ang istraktura ng protina ng isang tao ay naiiba, bagaman medyo, mula sa protina ng ibang tao.

Hindi ibig sabihin na ang mga tao ay walang eksaktong parehong protina. Ang mga protina na gumaganap ng parehong mga pag-andar ay maaaring pareho o bahagyang naiiba ng isa o dalawang amino acid mula sa isa't isa. Pero ay wala sa Earth ng mga tao (maliban sa magkatulad na kambal), kung saan ang lahat ng mga protina ay magiging ay pareho .

Impormasyon tungkol sa pangunahing istraktura ng isang protina naka-encode bilang isang sequence ng mga nucleotides sa isang seksyon ng isang molekula ng DNA, gene - isang yunit ng namamana na impormasyon ng isang organismo. Ang bawat molekula ng DNA ay naglalaman ng maraming mga gene. Ang kabuuan ng lahat ng mga gene ng isang organismo ang bumubuo nito genotype . kaya,

Ang gene ay isang yunit ng namamana na impormasyon ng isang organismo, na tumutugma sa isang hiwalay na seksyon ng DNA

Ang namamana na impormasyon ay naka-encode gamit genetic code , na unibersal para sa lahat ng organismo at naiiba lamang sa paghalili ng mga nucleotide na bumubuo ng mga gene at code para sa mga protina ng mga partikular na organismo.

Genetic code ay binubuo ng mga triplets (triplets) ng DNA nucleotides, na pinagsama sa iba't ibang sequence (AAT, HCA, ACG, THC, atbp.), na ang bawat isa ay nag-encode ng isang tiyak na amino acid (na itatayo sa polypeptide chain).

Sa totoo lang code binibilang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa isang molekula ng i-RNA , dahil inaalis nito ang impormasyon mula sa DNA (ang proseso mga transkripsyon ) at isinasalin ito sa isang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga molekula ng mga synthesized na protina (proseso mga broadcast ).
Ang komposisyon ng mRNA ay kinabibilangan ng mga nucleotides A-C-G-U, ang mga triplet na tinatawag mga codon : ang CHT DNA triplet sa mRNA ay magiging HCA triplet, at ang AAG DNA triplet ay magiging UUC triplet. Eksakto mga i-RNA codon sumasalamin sa genetic code sa talaan.

kaya, genetic code - isang pinag-isang sistema para sa pagtatala ng namamana na impormasyon sa mga molekula ng nucleic acid sa anyo ng isang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides . Ang genetic code ay batay sa paggamit ng isang alpabeto na binubuo lamang ng apat na letra ng nucleotide na naiiba sa nitrogenous base: A, T, G, C.

Ang mga pangunahing katangian ng genetic code:

1. Genetic code triplet. Ang triplet (codon) ay isang sequence ng tatlong nucleotides na nagko-code para sa isang amino acid. Dahil ang mga protina ay naglalaman ng 20 amino acids, malinaw na ang bawat isa sa kanila ay hindi ma-encode ng isang nucleotide ( dahil mayroon lamang apat na uri ng nucleotides sa DNA, sa kasong ito, 16 na amino acid ang nananatiling hindi naka-code). Ang dalawang nucleotides para sa pag-coding ng mga amino acid ay hindi rin sapat, dahil sa kasong ito ay 16 na amino acid lamang ang maaaring ma-encode. Nangangahulugan ito na ang pinakamaliit na bilang ng mga nucleotide na naka-encode ng isang amino acid ay dapat na hindi bababa sa tatlo. Sa kasong ito, ang bilang ng mga posibleng nucleotide triplets ay 43 = 64.

2. Redundancy (pagkabulok) Ang code ay bunga ng triplet na katangian nito at nangangahulugan na ang isang amino acid ay maaaring ma-encode ng ilang triplets (dahil mayroong 20 amino acids, at mayroong 64 triplets), maliban sa methionine at tryptophan, na naka-encode ng isa lamang triplet. Bilang karagdagan, ang ilang mga triplet ay nagsasagawa ng mga tiyak na pag-andar: sa molekula ng mRNA, ang mga triplet na UAA, UAG, UGA ay nagtatapos sa mga codon, i.e. huminto-mga signal na huminto sa synthesis ng polypeptide chain. Ang triplet na katumbas ng methionine (AUG), na nakatayo sa simula ng DNA chain, ay hindi nag-encode ng amino acid, ngunit gumaganap ng function ng pagsisimula (nakakapanabik) na pagbabasa.

3. Kalinawan code - kasama ng redundancy, ang code ay may property pagiging natatangi : bawat codon ay tumutugma lamang isa tiyak na amino acid.

4. Collinearity code, ibig sabihin. pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa isang gene eksakto tumutugma sa pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa protina.

5. Genetic code hindi magkakapatong at siksik , ibig sabihin ay hindi naglalaman ng "mga punctuation mark". Nangangahulugan ito na ang proseso ng pagbabasa ay hindi nagbibigay-daan para sa posibilidad ng magkakapatong na mga column (triplets), at, simula sa isang partikular na codon, ang pagbabasa ay patuloy na napupunta sa triplet sa pamamagitan ng triplet hanggang huminto-mga senyales ( mga codon ng pagwawakas).

6. Genetic code unibersal , ibig sabihin, ang mga nuklear na gene ng lahat ng mga organismo ay nag-encode ng impormasyon tungkol sa mga protina sa parehong paraan, anuman ang antas ng organisasyon at ang sistematikong posisyon ng mga organismo na ito.

Umiiral mga talahanayan ng genetic code para sa decryption mga codon i-RNA at pagbuo ng mga kadena ng mga molekula ng protina.

Mga reaksyon ng synthesis ng matrix.

Sa mga buhay na sistema, may mga reaksyon na hindi alam sa walang buhay na kalikasan - mga reaksyon ng synthesis ng matrix.

Ang terminong "matrix" sa teknolohiya ay tinutukoy nila ang form na ginagamit para sa paghahagis ng mga barya, medalya, typographic na uri: ang hardened metal ay eksaktong nagpaparami ng lahat ng mga detalye ng form na ginamit para sa paghahagis. Synthesis ng matrix ay kahawig ng isang paghahagis sa isang matrix: ang mga bagong molekula ay na-synthesize sa mahigpit na alinsunod sa plano na inilatag sa istraktura ng mga umiiral nang molekula.

Ang prinsipyo ng matrix ay namamalagi sa kaibuturan ang pinakamahalagang sintetikong reaksyon ng cell, tulad ng synthesis ng mga nucleic acid at protina. Sa mga reaksyong ito, ang isang eksaktong, mahigpit na tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga monomeric unit sa mga synthesized polymers ay ibinigay.

Ito ay kung saan direksyon paghila ng mga monomer sa isang tiyak na lokasyon cells - sa mga molekula na nagsisilbing matrix kung saan nagaganap ang reaksyon. Kung ang gayong mga reaksyon ay nangyari bilang isang resulta ng isang random na banggaan ng mga molekula, sila ay magpapatuloy nang walang katapusan nang mabagal. Ang synthesis ng mga kumplikadong molekula batay sa prinsipyo ng matrix ay isinasagawa nang mabilis at tumpak. Ang papel ng matris Ang mga macromolecule ng nucleic acid ay naglalaro sa mga reaksyon ng matrix DNA o RNA .

mga molekulang monomeriko, mula sa kung saan ang polimer ay synthesize - nucleotides o amino acids - alinsunod sa prinsipyo ng complementarity ay inayos at naayos sa matrix sa isang mahigpit na tinukoy, paunang natukoy na pagkakasunud-sunod.

Pagkatapos ay dumating "crosslinking" ng mga monomer unit sa isang polymer chain, at ang natapos na polimer ay ibinaba mula sa matris.

Pagkatapos handa na ang matrix sa pagpupulong ng isang bagong molekula ng polimer. Malinaw na tulad ng isang barya lamang, ang isang titik ay maaaring ibuhos sa isang ibinigay na amag, kaya isang polimer lamang ang maaaring "mabuo" sa isang ibinigay na molekula ng matrix.

Uri ng matrix ng mga reaksyon- isang tiyak na tampok ng kimika ng mga sistema ng pamumuhay. Sila ang batayan ng pangunahing pag-aari ng lahat ng nabubuhay na bagay - ang kakayahang magparami ng sarili nitong uri.

Mga reaksyon ng synthesis ng matrix

1. Pagtitiklop ng DNA - pagtitiklop (mula sa lat. replicatio - renewal) - ang proseso ng synthesis ng isang molekulang anak na babae ng deoxyribonucleic acid sa matrix ng molekula ng magulang na DNA. Sa kasunod na paghahati ng selula ng ina, ang bawat cell ng anak na babae ay tumatanggap ng isang kopya ng molekula ng DNA na kapareho ng DNA ng orihinal na selula ng ina. Tinitiyak ng prosesong ito ang tumpak na paghahatid ng genetic na impormasyon mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Ang pagtitiklop ng DNA ay isinasagawa ng isang kumplikadong enzyme complex, na binubuo ng 15-20 iba't ibang mga protina, na tinatawag replies . Ang materyal para sa synthesis ay mga libreng nucleotide na nasa cytoplasm ng mga cell. Ang biological na kahulugan ng pagtitiklop ay nakasalalay sa eksaktong paglilipat ng namamana na impormasyon mula sa molekula ng magulang patungo sa mga anak na babae, na karaniwang nangyayari sa panahon ng paghahati ng mga somatic na selula.

Ang molekula ng DNA ay binubuo ng dalawang pantulong na hibla. Ang mga kadena na ito ay pinagsasama-sama ng mahina na mga bono ng hydrogen na maaaring masira ng mga enzyme. Ang molekula ng DNA ay may kakayahang magdoble sa sarili (pagtitiklop), at ang isang bagong kalahati nito ay synthesize sa bawat lumang kalahati ng molekula.
Bilang karagdagan, ang isang molekula ng mRNA ay maaaring ma-synthesize sa isang molekula ng DNA, na pagkatapos ay inililipat ang impormasyong natanggap mula sa DNA patungo sa site ng synthesis ng protina.

Ang paglilipat ng impormasyon at synthesis ng protina ay sumusunod sa isang prinsipyo ng matrix, na maihahambing sa gawain ng isang palimbagan sa isang palimbagan. Ang impormasyon mula sa DNA ay paulit-ulit na kinokopya. Kung may mga error sa panahon ng pagkopya, uulitin ang mga ito sa lahat ng kasunod na kopya.

Totoo, ang ilang mga pagkakamali sa pagkopya ng impormasyon ng isang molekula ng DNA ay maaaring itama - ang proseso ng pag-aalis ng mga pagkakamali ay tinatawag reparasyon. Ang una sa mga reaksyon sa proseso ng paglilipat ng impormasyon ay ang pagtitiklop ng molekula ng DNA at ang synthesis ng mga bagong hibla ng DNA.

2. Transkripsyon (mula sa Latin na transcriptio - muling pagsulat) - ang proseso ng RNA synthesis gamit ang DNA bilang isang template, na nagaganap sa lahat ng buhay na selula. Sa madaling salita, ito ay ang paglipat ng genetic na impormasyon mula sa DNA patungo sa RNA.

Ang transkripsyon ay na-catalyzed ng enzyme DNA-dependent RNA polymerase. Ang RNA polymerase ay gumagalaw kasama ang molekula ng DNA sa direksyon na 3 "→ 5". Ang transkripsyon ay binubuo ng mga hakbang pagsisimula, pagpahaba at pagwawakas . Ang yunit ng transkripsyon ay ang operon, isang fragment ng molekulang DNA na binubuo ng promoter, na-transcribe na moiety, at terminator . Binubuo ang i-RNA ng isang strand at na-synthesize sa DNA alinsunod sa panuntunan ng complementarity sa partisipasyon ng isang enzyme na nagpapagana sa simula at pagtatapos ng synthesis ng molekula ng i-RNA.

Ang natapos na molekula ng mRNA ay pumapasok sa cytoplasm sa mga ribosome, kung saan nagaganap ang synthesis ng mga polypeptide chain.

3. I-broadcast (mula sa lat. pagsasalin- paglipat, paggalaw) - ang proseso ng synthesis ng protina mula sa mga amino acid sa matrix ng impormasyon (matrix) RNA (mRNA, mRNA) na isinasagawa ng ribosome. Sa madaling salita, ito ang proseso ng pagsasalin ng impormasyong nakapaloob sa nucleotide sequence ng i-RNA sa sequence ng amino acids sa polypeptide.

4. baligtad na transkripsyon ay ang proseso ng pagbuo ng double-stranded DNA batay sa impormasyon mula sa single-stranded RNA. Ang prosesong ito ay tinatawag na reverse transcription, dahil ang paglipat ng genetic na impormasyon ay nangyayari sa "reverse" na direksyon na may kaugnayan sa transcription. Ang ideya ng reverse transcription sa una ay napaka hindi popular, dahil sumalungat ito sa gitnang dogma ng molecular biology, na ipinapalagay na ang DNA ay na-transcribe sa RNA at pagkatapos ay isinalin sa mga protina.

Gayunpaman, noong 1970, independyenteng natuklasan nina Temin at Baltimore ang isang enzyme na tinatawag reverse transcriptase (revertase) , at sa wakas ay nakumpirma na ang posibilidad ng reverse transcription. Noong 1975, iginawad sina Temin at Baltimore ng Nobel Prize sa Physiology o Medicine. Ang ilang mga virus (tulad ng human immunodeficiency virus na nagdudulot ng impeksyon sa HIV) ay may kakayahang mag-transcribe ng RNA sa DNA. Ang HIV ay may RNA genome na sumasama sa DNA. Bilang resulta, ang DNA ng virus ay maaaring pagsamahin sa genome ng host cell. Ang pangunahing enzyme na responsable para sa synthesis ng DNA mula sa RNA ay tinatawag baliktarin. Isa sa mga function ng reversease ay lumikha pantulong na DNA (cDNA) mula sa viral genome. Ang nauugnay na enzyme na ribonuclease ay naghahati sa RNA, at ang reversetase ay nagsi-synthesize ng cDNA mula sa double helix ng DNA. Ang cDNA ay isinama sa host cell genome sa pamamagitan ng integrase. Ang resulta ay synthesis ng mga viral protein ng host cell na bumubuo ng mga bagong virus. Sa kaso ng HIV, naka-program din ang apoptosis (cell death) ng T-lymphocytes. Sa ibang mga kaso, ang cell ay maaaring manatiling distributor ng mga virus.

Ang pagkakasunud-sunod ng mga reaksyon ng matrix sa biosynthesis ng protina ay maaaring kinakatawan bilang isang diagram.

kaya, biosynthesis ng protina- ito ay isa sa mga uri ng plastic exchange, kung saan ang namamana na impormasyon na naka-encode sa mga gene ng DNA ay natanto sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa mga molekula ng protina.

Ang mga molekula ng protina ay mahalagang polypeptide chain binubuo ng mga indibidwal na amino acid. Ngunit ang mga amino acid ay hindi sapat na aktibo upang kumonekta sa isa't isa sa kanilang sarili. Samakatuwid, bago sila pagsamahin sa isa't isa at bumuo ng isang molekula ng protina, ang mga amino acid ay dapat buhayin . Ang pag-activate na ito ay nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng mga espesyal na enzyme.

Bilang resulta ng pag-activate, ang amino acid ay nagiging mas labile at, sa ilalim ng pagkilos ng parehong enzyme, nagbubuklod sa t- RNA. Ang bawat amino acid ay tumutugma sa isang mahigpit na tiyak na t- RNA, na nakakahanap ng "nito" amino acid at nagtitiis ito sa ribosome.

Samakatuwid, ang ribosome ay tumatanggap ng iba't ibang activated amino acids na naka-link sa kanilang t- RNA. Ang ribosome ay parang conveyor upang tipunin ang isang kadena ng protina mula sa iba't ibang mga amino acid na pumapasok dito.

Kasabay ng t-RNA, kung saan "nakaupo" ang sarili nitong amino acid, " hudyat» mula sa DNA na nakapaloob sa nucleus. Alinsunod sa signal na ito, ang isa o isa pang protina ay na-synthesize sa ribosome.

Ang direktang impluwensya ng DNA sa synthesis ng protina ay hindi direktang isinasagawa, ngunit sa tulong ng isang espesyal na tagapamagitan - matris o messenger RNA (mRNA o i-RNA), na synthesized sa nucleus Hindi ito naiimpluwensyahan ng DNA, kaya ang komposisyon nito ay sumasalamin sa komposisyon ng DNA. Ang molekula ng RNA ay, kumbaga, isang cast mula sa anyo ng DNA. Ang synthesized mRNA ay pumapasok sa ribosome at, bilang ito ay, inililipat ito sa istrukturang ito plano- sa anong pagkakasunud-sunod dapat pagsamahin ang mga activated amino acid na pumapasok sa ribosome sa isa't isa upang ma-synthesize ang isang tiyak na protina. kung hindi, Ang genetic na impormasyon na naka-encode sa DNA ay inililipat sa mRNA at pagkatapos ay sa protina.

Ang molekula ng mRNA ay pumapasok sa ribosome at kumikislap kanya. Ang segment na iyon na kasalukuyang nasa ribosome ay tinutukoy codon (triplet), nakikipag-ugnayan sa isang ganap na tiyak na paraan sa isang istraktura na angkop para dito triplet (anticodon) sa paglipat ng RNA na nagdala ng amino acid sa ribosome.

Ang paglipat ng RNA kasama ang amino acid nito ay lumalapit sa isang tiyak na codon ng mRNA at nag-uugnay Kasama siya; sa susunod, kalapit na site ng i-RNA sumasali sa isa pang tRNA na may ibang amino acid at iba pa hanggang sa mabasa ang buong kadena ng i-RNA, hanggang sa ang lahat ng mga amino acid ay ma-strung sa naaangkop na pagkakasunud-sunod, na bumubuo ng isang molekula ng protina. At ang t-RNA, na naghatid ng amino acid sa isang partikular na site ng polypeptide chain, napalaya mula sa amino acid nito at lumabas sa ribosome.

At muli sa cytoplasm, ang nais na amino acid ay maaaring sumali dito, at muli itong ililipat sa ribosome. Sa proseso ng synthesis ng protina, hindi isa, ngunit maraming ribosom, polyribosomes, ang sabay-sabay na kasangkot.

Ang mga pangunahing yugto ng paglipat ng genetic na impormasyon:

1. Synthesis sa DNA bilang sa isang mRNA template (transkripsyon)
2. Synthesis ng polypeptide chain sa ribosomes ayon sa programang nakapaloob sa i-RNA (translation) .

Ang mga yugto ay unibersal para sa lahat ng nabubuhay na nilalang, ngunit ang temporal at spatial na relasyon ng mga prosesong ito ay naiiba sa pro- at eukaryotes.

Sa prokaryotes Ang transkripsyon at pagsasalin ay maaaring mangyari nang sabay-sabay dahil ang DNA ay matatagpuan sa cytoplasm. Sa eukaryote Ang transkripsyon at pagsasalin ay mahigpit na pinaghihiwalay sa espasyo at oras: ang synthesis ng iba't ibang RNA ay nangyayari sa nucleus, pagkatapos kung saan ang mga molekula ng RNA ay dapat umalis sa nucleus, na dumadaan sa nuclear membrane. Ang RNA ay dinadala sa cytoplasm sa lugar ng synthesis ng protina.

Pumila sila sa mga kadena at, sa gayon, ang mga pagkakasunud-sunod ng mga genetic na titik ay nakuha.

Genetic code

Ang mga protina ng halos lahat ng nabubuhay na organismo ay binuo mula lamang sa 20 uri ng mga amino acid. Ang mga amino acid na ito ay tinatawag na canonical. Ang bawat protina ay isang kadena o ilang mga kadena ng mga amino acid na konektado sa isang mahigpit na tinukoy na pagkakasunud-sunod. Tinutukoy ng sequence na ito ang istraktura ng protina, at samakatuwid ang lahat ng mga biological na katangian nito.

C

CUU (Leu/L) Leucine
CUC (Leu/L) Leucine
CUA (Leu/L) Leucine
CUG (Leu/L) Leucine

Sa ilang mga protina, ang mga non-standard na amino acid tulad ng selenocysteine ​​​​at pyrrolysine ay ipinapasok ng stop codon-reading ribosome, na nakasalalay sa mga sequence sa mRNA. Ang Selenocysteine ​​​​ay itinuturing na ngayon bilang ika-21, at pyrrolysine bilang ika-22 amino acid na bumubuo sa mga protina.

Sa kabila ng mga pagbubukod na ito, ang genetic code ng lahat ng nabubuhay na organismo ay may mga karaniwang tampok: ang isang codon ay binubuo ng tatlong nucleotides, kung saan ang unang dalawa ay tumutukoy, ang mga codon ay isinalin ng tRNA at mga ribosom sa isang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid.

Mga paglihis mula sa karaniwang genetic code.

Halimbawa	codon	Karaniwang kahulugan	Nagbabasa tulad ng:
Ang ilang mga uri ng lebadura ng genus Candida	CUG	Leucine	Serene
Mitochondria, sa partikular Saccharomyces cerevisiae	CU(U, C, A, G)	Leucine	Serene
Mitochondria ng mas matataas na halaman	CGG	Arginine	tryptophan
Mitochondria (sa lahat ng pinag-aralan na organismo nang walang pagbubukod)	UGA	Tumigil ka	tryptophan
Mammalian mitochondria, Drosophila, S.cerevisiae at maraming simple	AUA	Isoleucine	Methionine = Simula
prokaryotes	GUG	Valine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	CUG	Leucine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	GUG	Valine	Magsimula
Prokaryotes (bihirang)	UUG	Leucine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	ACG	Threonine	Magsimula
Mammalian mitochondria	AGC, AGU	Serene	Tumigil ka
Drosophila mitochondria	AGA	Arginine	Tumigil ka
Mammalian mitochondria	AG(A,G)	Arginine	Tumigil ka

Ang kasaysayan ng mga ideya tungkol sa genetic code

Gayunpaman, noong unang bahagi ng 1960s, ipinakita ng bagong data ang kabiguan ng hypothesis na "comma-free code". Pagkatapos ay ipinakita ng mga eksperimento na ang mga codon, na itinuturing ni Crick na walang kabuluhan, ay maaaring makapukaw ng synthesis ng protina sa isang test tube, at noong 1965 ang kahulugan ng lahat ng 64 na triplet ay naitatag. Ito ay lumabas na ang ilang mga codon ay kalabisan lamang, iyon ay, ang isang bilang ng mga amino acid ay naka-encode ng dalawa, apat o kahit anim na triplets.

Tingnan din

Mga Tala

1. Sinusuportahan ng genetic code ang naka-target na pagpasok ng dalawang amino acid ng isang codon. Turanov AA, Lobanov AV, Fomenko DE, Morrison HG, Sogin ML, Klobutcher LA, Hatfield DL, Gladyshev VN. Agham. 2009 Ene 9;323(5911):259-61.
2. Ang AUG codon ay nag-encode ng methionine, ngunit nagsisilbi rin bilang panimulang codon - bilang panuntunan, ang pagsasalin ay nagsisimula mula sa unang AUG codon ng mRNA.
3. NCBI: "The Genetic Codes", Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell
4. Jukes TH, Osawa S, Ang genetic code sa mitochondria at chloroplasts., Experientia. 1990 Disyembre 1;46(11-12):1117-26.
5. Osawa S, Jukes TH, Watanabe K, Muto A (Marso 1992). "Kamakailang ebidensya para sa ebolusyon ng genetic code". microbiol. Sinabi ni Rev. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
6. SANGER F. (1952). "Ang pag-aayos ng mga amino acid sa mga protina." Adv Protein Chem. 7 : 1-67. PMID 14933251 .
7. M. Ichas biological code. - Kapayapaan, 1971.
8. WATSON JD, CRICK FH. (Abril 1953). "Molekular na istraktura ng mga nucleic acid; isang istraktura para sa deoxyribose nucleic acid.". Kalikasan 171 : 737-738. PMID 13054692 .
9. WATSON JD, CRICK FH. (Mayo 1953). "Mga genetic na implikasyon ng istraktura ng deoxyribonucleic acid.". Kalikasan 171 : 964-967. PMID 13063483 .
10. Crick F.H. (Abril 1966). "Ang genetic code - kahapon, ngayon, at bukas." Cold Spring Harb Symp Quant Biol.: 1-9. PMID 5237190.
11. G. GAMOW (Pebrero 1954). "Posibleng Relasyon sa pagitan ng Deoxyribonucleic Acid at Protein Structures." Kalikasan 173 : 318. DOI: 10.1038/173318a0 . PMID 13882203 .
12. GAMOW G, RICH A, YCAS M. (1956). "Ang problema ng paglilipat ng impormasyon mula sa mga nucleic acid patungo sa mga protina." Adv Biol Med Phys. 4 : 23-68. PMID 13354508 .
13. Gamow G, Ycas M. (1955). STATISTICAL CORRELATION NG PROTEIN AT RIBONUCLEIC ACID COMPOSITION. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019. PMID 16589789 .
14. Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). MGA CODES NA WALANG COMMAS. ". Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
15. Hayes B. (1998). "Ang Pag-imbento ng Genetic Code." (pag-print muli ng PDF). Amerikanong siyentipiko 86 : 8-14.

Panitikan

• Azimov A. Genetic code. Mula sa teorya ng ebolusyon hanggang sa pag-decode ng DNA. - M.: Tsentrpoligraf, 2006. - 208 s - ISBN 5-9524-2230-6.
• Ratner V. A. Genetic code bilang isang sistema - Soros Educational Journal, 2000, 6, No. 3, pp. 17-22.
• Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. Pangkalahatang katangian ng genetic code para sa mga protina - Kalikasan, 1961 (192), pp. 1227-32

Mga link

• Genetic code- artikulo mula sa Great Soviet Encyclopedia

Wikimedia Foundation. 2010 .

Genetic code- isang paraan na likas sa lahat ng nabubuhay na organismo upang i-encode ang pagkakasunud-sunod ng mga residue ng amino acid sa komposisyon ng mga protina gamit ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide sa komposisyon ng nucleic acid.

Apat na nitrogenous base ang ginagamit sa DNA - adenine (A), guanine (G), cytosine (C), thymine (T), na sa panitikang Ruso ay tinutukoy ng mga titik A, G, C at T. Ang mga titik na ito ay bumubuo sa alpabeto ng genetic code. Ang RNA ay gumagamit ng parehong mga nucleotide, maliban sa nucleotide na naglalaman ng thymine, na pinalitan ng isang katulad na nucleotide na naglalaman ng uracil, na tinutukoy ng titik U (U sa panitikan sa wikang Ruso). Sa mga molekula ng DNA at RNA, ang mga nucleotide ay nakahanay sa mga kadena at, sa gayon, ang mga pagkakasunud-sunod ng mga genetic na titik ay nakuha.

Genetic code

Ang mga protina ng halos lahat ng nabubuhay na organismo ay binuo mula lamang sa 20 uri ng mga amino acid. Ang mga amino acid na ito ay tinatawag na canonical. Ang bawat protina ay isang kadena o ilang mga kadena ng mga amino acid na konektado sa isang mahigpit na tinukoy na pagkakasunud-sunod. Tinutukoy ng sequence na ito ang istraktura ng protina, at samakatuwid ang lahat ng mga biological na katangian nito.

Ang pagpapatupad ng genetic na impormasyon sa mga buhay na selula (iyon ay, ang synthesis ng isang protina na naka-encode ng isang gene) ay isinasagawa gamit ang dalawang proseso ng matrix: transkripsyon (iyon ay, ang synthesis ng mRNA sa isang template ng DNA) at pagsasalin ng genetic code sa isang amino acid sequence (synthesis ng isang polypeptide chain sa mRNA). Ang tatlong magkakasunod na nucleotides ay sapat na upang mag-encode ng 20 amino acid, pati na rin ang stop signal, na nangangahulugang ang pagtatapos ng pagkakasunud-sunod ng protina. Ang isang set ng tatlong nucleotides ay tinatawag na triplet. Ang mga tinatanggap na pagdadaglat na nauugnay sa mga amino acid at codon ay ipinapakita sa figure. Ang konsepto ng "genetic code" ay walang kinalaman sa pagkakasunud-sunod ng mga triplets (codons) sa isang nucleic acid, at, dahil dito, sa pagkakasunud-sunod ng mga residue ng amino acid sa isang molekula ng protina. Ang genetic code ay isang paraan ng pagtatala, hindi ang nilalaman ng recording.

Genetic code na karaniwan sa karamihan ng pro- at eukaryotes. Ang talahanayan ay naglilista ng lahat ng 64 na codon at naglilista ng kaukulang mga amino acid. Ang base order ay mula sa 5' hanggang 3' dulo ng mRNA.

karaniwang genetic code

1st base	2nd base								ika-3 base
	U		C		A		G
U	UUU	(Phe/F) Phenylalanine	UCU	(Ser/S) Serine	UAU	(Tyr/Y) Tyrosine	UGU	(Cys/C) Cysteine	U
	UUC		UCC		UAC		UGC		C
	UUA	(Leu/L) Leucine	UCA		UAA	huminto ( okre)	UGA	huminto ( Opal)	A
	UUG		UCG		UAG	huminto ( Amber)	UGG	(Trp/W) Tryptophan	G
C	CUU		CCU	(Pro/P) Proline	CAU	(His/H) Histidine	CGU	(Arg/R) Arginine	U
	CUC		CCC		CAC		CGC		C
	CUA		CCA		CAA	(Gln/Q) Glutamine	CGA		A
	CUG		CCG		CAG		CGG		G
A	AUU	(Ile/I) Isoleucine	ACU	(Thr/T) Threonine	AAU	(Asn/N) Asparagine	AGU	(Ser/S) Serine	U
	AUC		ACC		AAC		AGC		C
	AUA		ACA		AAA	(Lys/K) Lysine	AGA	(Arg/R) Arginine	A
	AUG[A]	(Met/M) Methionine	ACG		AAG		AGG		G
G	GUU	(Val/V) Valine	GCU	(Ala/A) Alanine	GAU	(Asp/D) Aspartic acid	GGU	(Gly/G) Glycine	U
	GUC		GCC		GAC		GGC		C
	GUA		GCA		GAA	(Glu/E) Glutamic acid	GGA		A
	GUG		GCG		GAG		GGG		G

A Ang AUG codon ay nag-encode ng methionine at ito rin ang site ng pagsisimula ng pagsasalin: ang unang AUG codon sa mRNA coding region ay nagsisilbing simula ng synthesis ng protina. Bersyon ng sektor ng record, ang inner circle ay ang 1st base ng codon (mula sa 5'-end) Baliktad na talahanayan (ang mga codon para sa bawat amino acid ay ipinahiwatig, pati na rin ang mga stop codon)

Ala/A	GCU, GCC, GCA, GCG	Leu/L	UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Arg/R	CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	Lys/K	AAA, AAG
Asn/N	AAU, AAC	Nakilala/M	AUG
Asp/D	GAU, GAC	Phe/F	UUU, UUC
Cys/C	UGU, UGC	Pro/P	CCU, CCC, CCA, CCG
Gln/Q	CAA, CAG	Ser/S	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Glu/E	GAA, GAG	Thr/T	ACU, ACC, ACA, ACG
Gly/G	GGU, GGC, GGA, GGG	Trp/W	UGG
Kanyang/H	CAU, CAC	Tyr/Y	UAU, UAC
Ile/I	AUU, AUC, AUA	Val/V	GUU, GUC, GUU, GUG
MAGSIMULA	AUG	TIGIL	UAG, UGA, UAA

Mga paglihis mula sa karaniwang genetic code

Halimbawa	codon	Karaniwang kahulugan	Nagbabasa tulad ng:
Ang ilang mga uri ng lebadura ng genus Candida	CUG	Leucine	Serene
Mitochondria, sa partikular Saccharomyces cerevisiae	CU(U, C, A, G)	Leucine	Serene
Mitochondria ng mas matataas na halaman	CGG	Arginine	tryptophan
Mitochondria (sa lahat ng pinag-aralan na organismo nang walang pagbubukod)	UGA	Tumigil ka	tryptophan
Nuclear genome ng ciliates Euplotes	UGA	Tumigil ka	Cysteine ​​​​o selenocysteine
Mitochondria ng mga mammal, Drosophila, S.cerevisiae at maraming simple	AUA	Isoleucine	Methionine = Simula
prokaryotes	GUG	Valine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	CUG	Leucine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	GUG	Valine	Magsimula
Prokaryotes (bihirang)	UUG	Leucine	Magsimula
Eukaryotes (bihirang)	ACG	Threonine	Magsimula
Mammalian mitochondria	AGC, AGU	Serene	Tumigil ka
Drosophila mitochondria	AGA	Arginine	Tumigil ka
Mammalian mitochondria	AG(A,G)	Arginine	Tumigil ka