Degeneraciji genetskog koda: osnove

Genetski kod je izražena kao kodona, sustav kodiranja informacija o strukturi proteina, koji je svojstven svim živim organizmima na planeti. Dešifriranje trajati desetljećima, ali je činjenica da on postoji, znanost razumio gotovo cijelo stoljeće. Svestranost, specifičnost, jednosmjeran, a posebno degeneraciji genetskog koda imaju biološki značaj.

Povijest otkrića

Problem kodiranja genetske informacije je uvijek bio ključ u biologiji. Strukturom matrice genetskog koda, znanost napredovala prilično sporo. Od otkrića J. Watson i Crick u 1953. helix struktura dvostruka DNK ušla u fazu rješavanja samu strukturu koda, što je izazvalo vjeru u veličanstvenosti prirode. Linearna struktura proteina i DNA iste strukture podrazumijeva prisustvo genetskog koda, podudarnost između dvaju tekstova, ali snimljen s različitim pismima. A ako je abeceda proteina je poznato, oznake DNA su predmet proučavanja biologije, fizike i matematike.

Nema potrebe da se opisuju sve korake u rješavanju zagonetke. Izravan eksperiment pokazao i potvrdio da je između DNK kodona i aminokiselina proteina postoji jasan i dosljedan, odnosno održava u 1964. Charles Janowski i S. Brenner. Daljnji - za dekodiranje genetskog koda in vitro (in vitro) upotrebom tehnike sinteze proteina u strukturama bez stanica.

Potpuno raskrivanje kod E. coli je proglašen 1966. godine, biolozi na simpoziju u Cold Spring Harbor (SAD). Onda sam otvorio ponavljanja (degeneracije) genetskog koda. Što to znači, to je objasnio vrlo jednostavno.

dekodiranje nastavlja

Dobivanje dešifriranja podataka nasljedne kod je postao jedan od najznačajnijih događaja iz prošlog stoljeća. Danas znanost i dalje istraživati u dubinu mehanizme sustava molekularne kodiranja i značajki i prekomjerne znakova, što je izraženo u vlasništvu degeneraciji genetskog koda. Zasebna studija industrije - podrijetlo i razvoj nasljednih sustava materijal za kodiranje. Dokaz koji povezuje polinukleotidi (DNA) i polipeptidi (proteini) dalo poticaj za razvoj molekularne biologije. A to je, pak, biotehnologije, bioinženjeringa, otkrića u uzgoju i biljke rastu.

Dogme i pravila

Početna dogma molekularne biologije - podaci se prenose s DNA na RNK, a onda s njom na proteinima. U suprotnom smjeru prijenosa je moguće od RNA na DNA i RNA na druge RNA.

No, matrica ili temelj DNK uvijek ostaje. I sve ostale osnovne značajke prijenosa informacija - odraz prirode prijenosa matrice. Naime, izvođenjem prijenos sintezi drugih molekula matriksa, koji će biti reprodukcija strukture genetičke informacije.

genetski kod

Linija koja kodira strukturu proteinske molekule pomoću komplementarne kodona (tripleta) nukleotida, što je samo 4 (adein, gvanin, citozin, timin (uracil)), koji je spontano dovodi do formiranja drugih lanaca nukleotida. Isti broj nukleotida i kemijske komplementarnosti - to je glavni uvjet za takve sinteze. Ali formiranje kakvoće proteina molekula odgovara količinu i kvalitetu monomera nije (DNA nukleotida - protein amino kiseline). To je prirodni broj nasljedna - sustav za snimanje u slijedu nukleotida (kodona) aminokiselinska sekvenca od proteina.

Genetski kod ima nekoliko svojstava:

• Trojka.
• Jedinstvenost.
• Orijentacije.
• Disjointness.
• Ponavljanja (degeneracije) genetskog koda.
• Svestranost.

Ovdje je kratak opis, s naglaskom na biološke važnosti.

Trojka, kontinuitet i dostupnost semaforima

Svaki od 61 aminokiselina koji odgovara semantički t (triplet) nukleotida. Tri trojke ne nose informaciju o amino kiseline i stop kodona. Svaki nukleotid u lancu je član triplet, a ne postoji samo po sebi. Na kraju i na početku lanca nukleotida koji odgovaraju jednom proteinu su stop kodona. Počnu ili zaustavljanje emitiranje (sinteza molekule proteina).

Specifičnost, a jedna jednousmjerenost disjointness

Svaki kodon (triplet) kodira samo jednu amino kiselinu. Svaka trojka neovisno i ne preklapa u susjedstvu. Jedan nukleotida može pripadati samo jednoj trojka u lancu. sinteza proteina je uvijek samo u jednom smjeru, koji je pod kontrolom zaustavna kodona.

Redundancije genetskog koda

Svaki triplet nukleotida kodira jednu aminokiselinu. Ukupno 64 nukleotida, 61 od njih - kodirana aminokiselina (smislu kodon) i tri - značenja, odnosno aminokiseline ne kodira (stop kodone). Ponavljanja (degeneracije) genetskog koda da supstitucija može biti u svakom triplet - radikal (dovodi do zamjene amino kiselina) i konzervativne (aminokiseline ne mijenjaju klase). Lako je izračunati da ako triplet može provesti 9 supstitucije (1, 2 i 3 položaja), svaki nukleotid može biti zamijenjena s 4 - 1 = 3, drugi postupak, ukupan broj mogućih nukleotidnih supstitucija će se 61 9 = 549.

Degeneraciji genetskog koda prikazan je u činjenici da je 549 mogućnosti - to je mnogo više nego što je potrebno za zakodirovki informacija oko 21 aminokiselina. U tom slučaju zamjenskih opcija 549 23 dovesti do stvaranja stop kodon, 134 + 230 supstitucije - konzervativne supstitucije i 162 - radikalni.

Pravilo degeneraciju i iznimke

Ako dva kodona dvije identične prve nukleotid, preostale nukleotidi su prikazani s klase (purina ili pirimidina), informacije koje nose istu aminokiselinu. To je obično degeneraciji ili zalihost genetskog koda. Dvije iznimke - AUA i UGA - prvi kodira metionin, iako će morati izoleucin, a drugi - stop kodon, ali će morati kodirati triptofan.

Značenje degeneraciju i svestranost

Ova dva svojstva genetskog koda imaju najvišu biološku vrijednost. Sva svojstva gore navedene su karakteristične za genetskih informacija svih oblika živih organizama na našem planetu.

Degeneracije genetskog koda ima prilagodljivo vrijednosti, kao višekratne udvostručavanja jednog kod aminokiselina. Osim toga, to znači značajno smanjenje (degeneracije) trećeg nukleotida u kodonu. Takva izvedba minimizira mutacijskih lezija u DNA, što uključuje teške povrede u strukturi proteina. To je zaštitni mehanizam živih organizama na planeti.