Metoda de înregistrare a informației genetice în molecula de ADN. Codul biologică și proprietățile sale
Inițial, toată diversitatea vieții este determinată de o varietate de molecule de proteine în celule care efectuează diferite funcții biologice. Structura proteinelor definite printr-un set de aminoacizi și ordinea lor în lanțurile peptidice. Este această secvență de aminoacizi din peptide codificate în moleculele de ADN folosind codul biologic (genetic). Relativa structura ADN-ului primitiv reprezentand cercetatorii întrețesere doar patru nucleotide diferite de mult timp îngreunate considera acest compus ca un substrat de material de moștenire și variabilitate, care sunt extrem de diverse informații trebuie să fie criptate.
In 1954 G. G. Gamovym a sugerat că informațiile codifica în moleculele de ADN trebuie să fie o combinație de mai multe nucleotide. Diversitatea proteinelor care există în natură, sunt a fost găsit aproximativ 20 de aminoacizi diferiți. un cod triplet poate asigura criptarea numărului de combinații de un număr suficient de nucleotide, în care fiecare aminoacid este codificat de trei picioare nucleotide din apropiere. În acest caz, cele patru nucleotide, se obține 4 3 = 64 triplete. Un cod format din două nucleotide ar face posibilă pentru a cripta numai 04 februarie = 16 aminoacizi diferiți.
Codul completa rasshifovka genetic efectuat în 60-e. secolul nostru. Dintre cele 64 de posibile tripleti ADN codifică 61 de aminoacizi diferiți; 3 rămase au fost numite fără sens sau „tripleți nonsens.“ Ei nu codifică aminoacizi și îndeplini funcția de punctuație la citirea informației genetice. Acestea includ ATT, ACC, ATC.
Demn de remarcat este un cod de redundanță clar, care se manifestă în faptul că mulți aminoacizi sunt criptate câteva triplete (fig. 3.6). Această proprietate a degenerării codului triplet al titlului, este foarte important, deoarece apariția unei modificări molecula de ADN structura prin înlocuirea unui tip de-nucleici otida în lanțul de polinucleotide nu se poate schimba sensul tripletului. Apărut astfel o nouă combinație de trei nucleotide codifică același aminoacid.
În procesul studierii proprietăților codului genetic, a fost găsit specificitatea ei. Fiecare triplet capabil de codificare numai un aminoacid specific. Un fapt interesant este respectarea deplină cu codul din diferite specii de organisme vii. Această universalitate a codului genetic indică unitatea de origine a tuturor varietatea formelor de viață de pe Pământ în procesul de evoluție biologică.
Diferențe minore între codul genetic gasit in ADN-ul mitocondrial al unor specii. Acest lucru nu contrazice poziția generală a universalității codului, dar dovezile în favoarea unei anumite divergențe în evoluția sa în primele etape ale vieții. Descifrarea codul din ADN-ul mitocondrial al diferitelor specii au aratat ca, in toate cazurile in ADN-ul mitocondrial există o caracteristică generală: triplet ACC citește ACC și, prin urmare, triplet nonsens este convertită în codul aminoacidul triptofan.
Fig. 3.6. Aminoacizii și care codifică tripleti ADN-ul lor
Alte caracteristici sunt specifice pentru diferite tipuri de organisme. In drojdie, un triplet GAT și, probabil, întreaga familie GA treonina codifică în loc de leucina aminoacizi. La mamifere, TAG triplet are aceeași semnificație ca TAC și codifică aminoacidul metionină în loc de izoleucină. Tripleții TTSG si TTSTS in ADN-ul mitocondrial al unor specii nu codifică aminoacizi, ca tripleti nonsens.
Alături de triplet, degenerări, specificitatea și universalitatea codului genetic, cele mai importante caracteristici sunt continuitatea și codon disjuncția în lectură. Aceasta înseamnă că tripleta nucleotidice prin triplet citit fără lacune cu tripleți adiacente nu se suprapun reciproc, adică, fiecare nucleotidă individ este membru numai un triplet la un cadru de citire predeterminată (Fig. 3.7). dovezi disjuncția codului genetic este înlocuirea numai un aminoacid din peptida este înlocuită cu o singură nucleotidă în ADN. În cazul includerii nucleotidelor în mai multe tripleți suprapuse, înlocuitorul său ar fi implicat înlocuirea 2-3 aminoacizi din catena peptidică.
Fig. 3.7. Continuitatea și codul genetic incontestabil
la citirea informațiilor genetice
Aceste numere se referă la nucleotidele