1. Conceptul de codul genetic
2. Proprietățile codului genetic
Conceptul de codul genetic
cod Genetiichesky - comune tuturor organismelor vii, o metodă de codificare a secvenței de aminoacizi a proteinei folosind secvența de nucleotide. Din structura ADN model propus de Watson și Crick, a reieșit că informația genetică este transmisă prin intermediul unor secvențe specifice de nucleotide în molecula sa.
Ideea existenței codului genetic și formulat A.Daunom Dzh.Gamovym în 1952-1954, care a arătat că secvența de nucleotide care determină în mod unic sinteza unui aminoacid particular, trebuie să conțină cel puțin trei părți. Mai târziu sa dovedit că această secvență este formată din trei nucleotide, numite un codon sau triplet. pentru că molecule de acid nucleic, care are loc la ARNm sau sinteza de proteine constau din reziduuri de numai patru codoni de nucleotide diferite care diferă între ele, pot fi de numai 64.
ADN-ul folosit patru baze azotate - adenina (A), guanina (G), citozina (C), timină (T), care în literatura rusa notate cu literele A, G, C si T. Acestea constituie literele alfabetului ale codului genetic. Nucleotidele ARN folosind aceeași, cu excepția timină, care se înlocuiește cu o nucleotidă similară - uracil, care este notat cu litera U (Y în literatura rusă). Moleculele de ADN și ARN nucleotide sunt aranjate într-un lanț și, astfel, se obține secvența de caractere genetice.
Codul genetic este specific: aceasta înseamnă că fiecare codurile codonilor pentru un singur aminoacid. Doar două codonului care codifică valina (GUG) și metionină (august), și pot efectua funcții suplimentare. Dacă acestea sunt la începutul regiunii citesc ARNm, ele sunt unite prin ARN de transfer (ARNt), care transportă formilmetioninei, care se află întotdeauna la începutul fiind construit lanțul polipeptidic, dar la sfârșitul sintezei este clivat complet cliveaza formil reziduu sau transformarea într-un rest de metionină. Astfel, GUG codon și sinteză a lanțului polipeptidic inițiator august. În cazul în care acestea nu sunt în primul rând, aceasta nu diferă în funcționalitate de la alte codoni.
Pentru a construi o proteină utilizată în mod natural 20 de aminoacizi diferiți. Fiecare proteină constă dintr-un lanț sau mai multe lanțuri de aminoacizi într-o secvență strict definită. Această secvență determină structura proteinei, și, prin urmare, toate proprietățile sale biologice. set de aminoacizi este de asemenea universal pentru aproape toate organismele vii.
Punerea în aplicare a codului genetic în celula are loc în două etape: transcripția și translația.
Prima are loc în nucleu; ea constă în sinteza moleculelor de ARNm corespunzând situsurilor ADN. Secvența de nucleotide de ADN „rescrise“ în secvența de nucleotide a ARN-ului. A doua etapă are loc în citoplasmă, la ribozomi; secvența de nucleotide din ARN mesager este tradus într-o secvență de aminoacizi într-o proteină: această etapă are loc cu participarea ARN de transfer (ARNt) și enzime înrudite.
Proprietati si principii ale codului genetic.
Prezentarea privind principiile generale și proprietățile de bază ale codului genetic au fost dezvoltate F.Krikom în 1957-1965. Datorită X.Korany de lucru, X.Mattei, M.Nirenberga S.Ochoa și 1966 a fost transcris compoziția nucleotidică a tuturor codoni.
Triplet - unitate de cod semnificativ este o combinație de trei nucleotide (un triplet sau codonilor).
Continuitatea - între tripleții nu sunt semne de punctuație, adică, informația este citită în mod continuu.
Unicitatea (specificitatea) - anumite codon corespunde unui singur aminoacid
Codul genetic este numit degenerate deoarece codon 61 codifică toți cei 20 aminoacizi. De aceea, aproape fiecare aminoacid corespunde la mai mult de un singur codon. Degenerării codului genetic este inegală: pentru arginină, serină și leucina este de șase ori (adică, pentru fiecare dintre acești aminoacizi are șase codoni), în timp ce mulți alți aminoacizi (tirozină, histidină, fenilalanină, etc.), numai de două ori. Doi aminoacizi (metionina și triptofanului) sunt singurul codon. Codonii diferă sinonim aproape întotdeauna unul față de celălalt, pe ultimul dintre cele trei nucleotide, în timp ce primele două sunt aceleași. Astfel, codul de aminoacizi este determinată în principal de primele două „litere“. Degenerării codului genetic, este esențială pentru a îmbunătăți stabilitatea informației genetice.
Cu mecanismele de traducere are o altă caracteristică a codului genetic: este non-se suprapun. Codonii sunt traduse întotdeauna în întregime; pentru a codifica imposibil de utilizat elemente ale unuia dintre ele, în combinație cu elementele învecinate. „Cadru“ delimitând de difuzare a codonilor și se deplasează discontinuă de trei nucleotide, ARNt anticodon este folosit, care este un triplet de nucleotide complementare la una dintre codonii și specificitate condiționat la acestea. Astfel, există o corespondență liniară între o secvență de tripleți care codifică pentru resturile de aminoacizi și situate într-o polipeptidă sintetizată, adică Codul este ordine liniară neîntreruptă de citire.
Cea mai importantă proprietate a codului genetic - este unidirecțională. Codonii sunt informative doar atunci când sunt citite într-o singură direcție - de la prima nucleotidă la alta.
Codul genetic este universal pentru toate ființele vii. Există doar modificări minore ale speciilor întâlnite, probabil, în timpul evoluției și diferențierea celulelor. Cele mai multe dintre ele sunt datorate degenerării codului, și se manifestă în beneficiile. folosind codoni diferiți la același aminoacid și în diferențele în structura ARNt în diferite organisme sau țesuturi diferite ale aceluiași organism corespunzător.
1) P. L. Ivanov. Ichas M. biologice cod Lane. din limba engleză. M. 1971.
