Այլասերման գենետիկական կոդի: հիմունքները

Որ գենետիկ կոդը, որը արտահայտվում է որպես codons, մի համակարգ, կոդավորում մասին տեղեկությունները կառուցվածքի սպիտակուցներ, բնորոշ է բոլոր կենդանի օրգանիզմների վրա մոլորակի. Decryption տասնամյակներ, սակայն այն փաստը, որ նա գոյություն ունի, գիտությունը հասկացան, գրեթե մեկ դար. Փոփոխականություն, կոնկրետություն, unidirectional, եւ հատկապես այլասերման գենետիկական կոդի ունեն կենսաբանական նշանակություն:

Պատմությունը հայտնագործություններից

Խնդիրը կոդավորում գենետիկ տեղեկատվություն միշտ էլ եղել բանալին է կենսաբանության. Ի մատրիցային կառուցվածքի գենետիկ կոդը, գիտությունը առաջընթաց է արձանագրվել բավականին դանդաղ: Հայտնաբերելու օրվանից Ջ Watson եւ մկանների ձգում 1953 կրկնակի խխունջ կառուցվածքը ԴՆԹ մտել փուլ լուծելու կոդի կառուցվածքը ինքնին, որը հուշում է այն համոզմունքը, որ վեհությամբ բնության. Գծային կառուցվածքը սպիտակուցների եւ ԴՆԹ-ի նույն կառույցի ենթադրում է ներկայությունը գենետիկ կոդը, նամակագրությունը երկու տեքստերի, սակայն արձանագրվել տարբեր այբուբենների. Եւ եթե այբուբենը սպիտակուցներ արդեն հայտնի է, որ ԴՆԹ նշանները էին առարկա ուսումնասիրության կենսաբանության, ֆիզիկայի եւ մաթեմատիկայի.

Կարիք չկա, որպեսզի նկարագրել բոլոր քայլերը լուծման այս հանելուկի. Ուղղակի փորձ, ապացուցեց, եւ հաստատեց, որ միջեւ ԴՆԹ codons եւ amino թթուներ է սպիտակուցային կա հստակ եւ հետեւողական համապատասխանաբար անցկացվում է 1964 թ. Չարլզ Janowski եւ Ս Brenner: A հետագա ընթացքում վերծանման է գենետիկական կոդի vitro (in vitro), օգտագործելով տեխնիկան սպիտակուցի սինթեզի բջջային ազատ կառույցների.

Լիովին գաղտնազերծել կոդը E. Coli հրապարակվեց 1966 թ., Կենսաբանները է սիմպոզիումի ժամը COLD SPRING HARBOR (ԱՄՆ): Հետո ես բացել է ավելորդություն (այլասերման) գենետիկական կոդի: Ինչ է դա նշանակում է, որ բացատրեց, բավական է պարզապես:

վերծանման շարունակում է

Ստանալով վերծանման ժառանգական կոդ տվյալների դարձել է առավել նշանակալից իրադարձությունների անցյալ դարում. Այսօր, գիտությունը շարունակում է ուսումնասիրել խորության մեխանիզմները մոլեկուլյար կոդավորման համակարգի եւ դրա հատկանիշները եւ overabundance նշանների, թե ինչ արտահայտվում է գույքից այլասերման գենետիկ կոդը: Առանձին ուսումնասիրությունը արդյունաբերության ծագման եւ էվոլյուցիայի ժառանգական նյութ կոդավորման համակարգը: Ապացույց հղող polynucleotides (ԴՆԹ) եւ պոլիպեպտիդները (սպիտակուցներ) լիցք հաղորդեց զարգացման մոլեկուլյար կենսաբանության. Իսկ դա, իր հերթին, կենսատեխնոլոգիայի, bioengineering, բացահայտումներ ոչխարաբուծության եւ բուսաբուծությունում:

Դոգմաներին ու կանոններին

Գլխավոր էջ դոգման մոլեկուլային կենսաբանության - ի տեղեկատվությունը փոխանցվում է ԴՆԹ-ի սուրհանդակային RNA, եւ ապա նրա հետ, որ սպիտակուցային. Ի հակառակ ուղղությամբ փոխանցման հնարավոր է ՌՆԹ ԴՆԹ եւ RNA վրա այլ ՌՆԹ.

Բայց մատրիցան կամ հիմքը ԴՆԹ միշտ մնում է: Եւ բոլոր մյուս հիմնական հատկանիշները տեղեկատվության փոխանցման - արտացոլումն բնույթի փոխանցման մատրիցով. Մասնավորապես, կատարելով փոխանցում սինթեզի այլ մատրիցային մոլեկուլների, որը կլինի վերարտադրությունն կառուցվածքի գենետիկ ինֆորմացիայի:

գենետիկ կոդը

Line կոդավորման կառուցվածքը սպիտակուցային մոլեկուլների միջոցով լրացնող codons (triplets) նուկլեոտիդների, որը միայն 4 (adein, գուանին, ցիտոզին, թիմին (uracil)), որը տարերայնորեն հանգեցնում է ձեւավորման այլ կապանքներից ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. Նույն թվով նուկլեոտիդների եւ քիմիական կոմպլեմենտարիզմի - սա է հիմնական պայման է նման սինթեզի. Բայց ձեւավորումը սպիտակուցային մոլեկուլները որակի համապատասխանող քանակի ու որակի monomers չէ (ԴՆԹ նուկլեոտիդների - սպիտակուցային ամինաթթուների): Սա բնական ժառանգական կոդը - ձայնագրման համակարգ հաջորդականությամբ նուկլեոտիդների (codons) այն ամինաթթու հաջորդականությունը սպիտակուցային.

Գենետիկական կոդը ունի մի քանի հատկություններ:

• Եռյակ.
• The եզակիությունը:
• Կողմնորոշում:
• Disjointness:
• Ավելորդություն (այլասերման) եւ գենետիկ կոդը:
• Բազմակողմանիություն.

Ահա համառոտ նկարագրությունը, կենտրոնանալով կենսաբանական նշանակության:

Եռյակ, շարունակականությունը եւ առաջարկի stoplights

Յուրաքանչյուր 61 amino թթուներ, որոնք համապատասխանում են իմաստային t (եռյակ) ՆՈՒԿԼԵՈՏԻԴՆԵՐ. Երեք եռյակ չեն իրականացնում է տեղեկատվություն մասին amino թթու են եւ կանգ codons: Յուրաքանչյուր nucleotide է շղթայի մի անդամ է եռյակ, եւ գոյություն չունի ինքնին: Վերջում, եւ սկզբում մի շղթայի նուկլեոտիդների համապատասխան մեկ սպիտակուցային, կան stop codons: Նրանք սկսում են կամ դադարեցնել հեռարձակումը (սինթեզ է սպիտակուցային մոլեկուլ):

Կոնկրետություն, եւ մեկ-pointedness disjointness

Յուրաքանչյուր codon (եռյակ) կոդավորում միայն մեկ amino թթու. Յուրաքանչյուր եռյակ անկախ է եւ չի համընկնումը կից: Մեկը nucleotide կարող է պատկանել միայն մեկ եռյակ է շղթայի. Սպիտակուցային սինթեզ միշտ միայն մեկ ուղղությամբ, որը վերահսկվում կանգառի codons:

Որ ավելորդություն է գենետիկ կոդի

Յուրաքանչյուր եռյակ է նուկլեոտիդների կոդավորում մեկ amino թթու. 64 նուկլեոտիդների, 61 նրանցից կոդավորված ամինաթթու (զգացում codon), եւ երեք անիմաստ, այսինքն ամինաթթու չի ծածկագրել (կանգնեցնել codons): The ավելորդություն (այլասերման) է գենետիկական կոդի այն է, որ փոփոխություններ կարող են կատարվել յուրաքանչյուր եռյակ ծայրահեղական (հանգեցնելով amino acid փոխարինում) եւ պահպանողական (amino թթուներ չեն փոխել դաս). Դա շատ հեշտ է հաշվարկել, որ եթե մի եռյակ կարող է իրականացվել 9 փոփոխություններ (1-ին, 2-րդ եւ 3-դիրքի), յուրաքանչյուր nucleotide կարող է փոխարինվել 4 - 1 = 3 մյուս մարմնավորումը, ընդհանուր թվով հնարավոր nucleotide փոխարինման կլինի 61-ից մինչեւ 9 = 549:

Այլասերման է գենետիկ կոդը, որը ցույց է այն փաստը, որ 549 ընտրանքներից - դա շատ ավելի է, քան անհրաժեշտ է zakodirovki տեղեկատվության մոտ 21 ամինաթթուների: Այս դեպքում փոխարինման տարբերակների 549 23 հանգեցնել ձեւավորման stop codon, 134 + 230 փոխարինելու են պահպանողական փոխարինողներ, եւ 162 - արմատական:

Բացառում այլասերման եւ բացառություններ

Եթե երկու codons ունենք երկու նույնական առաջին nucleotide, մնացած նուկլեոտիդներ ներկայացվում են մի դասի (purine կամ pyrimidine), տեղեկությունների իրենք նույն amino թթու. Սա սովորաբար այլասերման կամ ավելորդություն է գենետիկական կոդի: Երկու բացառություններ `ՀԱՀ եւ UGA - Առաջին կոդավորում մեթիոնինի, թեեւ ստիպված կլինի isoleucine, իսկ երկրորդը` կանգառում codon, բայց որ պետք է ծածկագրել տրիպտոֆան:

Որը նշանակում է այլասերման եւ բազմակողմանիություն

Այս երկու հատկությունների գենետիկ կոդի ունեն ամենաբարձր կենսաբանական արժեքը: Բոլոր հատկությունները վերը նշված բնորոշ գենետիկ ինֆորմացիայի բոլոր ձեւերի կենդանի օրգանիզմների վրա մեր մոլորակի.

Այլասերման գենետիկական կոդի ունի հարմարվողական արժեք, որպես կրկնվող կրկնօրինակման մեկ Amino թթու կոդը: Ի լրումն, սա նշանակում է, զգալի կրճատում (դեգեներացիա) երրորդ nucleotide մի codon. Այդպիսի մարմնացումը minimizes է mutational lesions է ԴՆԹ, որոնք հանգեցնում լուրջ խախտումներ է սպիտակուցային կառուցվածքի: Սա պաշտպանիչ մեխանիզմ կենդանի օրգանիզմների վրա մոլորակի.