Degenerációja a genetikai kód: az alapok

A genetikai kód fejezzük kodon rendszert kódoló információkat fehérjék szerkezete, velejárója minden élőlény a bolygón. Visszafejtés évtizedekig tart, de az a tény, hogy ő létezik, a tudomány értetődő közel egy évszázada. A sokoldalúság, specificitás, egyirányú, és különösen az degenerációja a genetikai kód biológiai jelentősége.

Története felfedezések

A probléma a kódoló genetikai információ mindig is kulcsfontosságú a biológiában. A mátrix szerkezete a genetikai kód, a tudomány előrehaladtával meglehetősen lassan. Mivel a felfedezés J. Watson és Crick 1953-ban kettős spirál DNS szerkezete szakaszba léptek megoldása kód szerkezetét is, ami arra késztette a hit a fenséges természet. A lineáris szerkezetű fehérjék és DNS az azonos szerkezetű vélelmezett a jelenléte a genetikai kód, a levelezést a két szöveg között, de rögzített különböző ábécék. És ha az ábécé fehérjék már ismert, a DNS-t védjegyek képezi vizsgálat tárgyát, a biológia, a fizika és a matematika.

Nincs szükség, hogy leírja a lépéseket a megoldás ennek a rejtélynek. Közvetlen kísérlet bebizonyította, és megerősítette, hogy a DNS kodonok és aminosavak a fehérje van egy világos és következetes rendre tartott 1964 Charles Janowski és S. Brenner. Egy további - a dekódolás a genetikai kód in vitro (in vitro) technikák alkalmazásával a fehérjeszintézis sejtmentes struktúrák.

Teljesen kódolt kódját E. Coli kihirdetésre került 1966-ban, biológusok szimpóziumon Cold Spring Harbor (Amerikai Egyesült Államok). Aztán kinyitotta a redundancia (degenerációja) a genetikai kód. Mit jelent ez, azt magyarázza egyszerűen.

dekódolás folytatódik

Első megfejtésének örökletes kódot adatok vált az egyik legjelentősebb eseménye a múlt század. Ma, a tudomány továbbra is vizsgálja meg alaposan a mechanizmusok molekuláris kódolási rendszer jellemzői és bővelkedés jelek, amit kifejezett tulajdonát degenerációja a genetikai kód. Egy másik tanulmányban az ipar - a eredetének és fejlődésének örökítő anyagot kódrendszer. Bizonyíték összekötő polinukleotidok (DNS), és polipeptidek (fehérjék) lendületet adott fejlődésének molekuláris biológia. És ez viszont, a biotechnológia, biomérnöki, felfedezések, a tenyésztési és növénytermesztés.

Dogmák és szabályok

Fő dogma molekuláris biológia - az információ átvitelre a DNS-től hírvivő RNS, majd vele a fehérje. Az ellenkező átviteli irányt lehetséges a RNS-DNS-t és RNS-t az egyéb RNS.

De a mátrix vagy alapján DNS mindig megmarad. És az összes többi alapvető jellemzőit információcsere - tükrözi a természet átadása a mátrixban. Nevezetesen, hogy elvégezzük átviteli szintéziséhez más mátrix molekulák, melyik lesz a reprodukció szerkezetének genetikai információt.

genetikai kód

Vonal kódoló struktúrája fehérjemolekulák segítségével komplementer kodonok (triplettek) nukleotid, amely csak a 4 (adein, guanin, citozin, timin (uracil)), amelyek spontán képződéséhez vezet más láncok nukleotidok. Az azonos számú nukleotidok és kémiai komplementaritás - ez a fő feltétele az ilyen szintézist. De a kialakulása egy fehérjemolekula minőségű illő a mennyiségét és minőségét a monomerek nem (DNS nukleotidok - fehérje aminosav). Ez a természetes örökletes kódot - rögzítési rendszer a nukleotidok szekvenciáját (kodon) aminosav-szekvenciája a fehérje.

Genetikai kód több tulajdonsággal bír:

• Triplett.
• Az egyediség.
• Orientáció.
• Diszjunkt.
• Redundancia (degenerációja) a genetikai kód.
• Sokoldalúságát.

Itt egy rövid leírást, különös tekintettel a biológiai jelentősége.

Triplett, folytonosság és a rendelkezésre állás stoplights

Mindegyik 61 aminosav, amelyek megfelelnek egy szemantikai t (triplett) nukleotid. Három hármas nem hordozzák információt az aminosav és stop kodon. Valamennyi nukleotidot a láncban egy tagja a triplett, és nem létezik önmagában. A végén, és az elején egy lánc megfelelő nukleotidokat egyetlen fehérje, a stop kodonokat. Ezek elindításához vagy leállításához műsorszórás (a fehérje szintézise molekula).

Sajátosságai, és egy pontra diszjunkt

Minden kodon (triplett) kódol csak egy aminosav. Mindegyik triplett független, és nem fedi át a szomszédos. Egy nukleotid tartozhat egyetlen triplett a láncban. Fehérje szintézis mindig csak egy irányba, hogy szabályozzuk stop kodon.

A redundancia a genetikai kód

Mindegyik nukleotid-triplet kódolja egy aminosav. Összesen 64 nukleotid, 61 közülük - kódolt aminosav (értelemben kodon), és három - értelmetlen, azaz aminosav nem kódolja (stop kodon). A redundancia (degeneráltsága) a genetikai kód, hogy helyettesítések végezhetők mindegyik triplettje - csoport (vezető aminosav cserét) és konzervatív (aminosavak nem változnak osztály). Könnyen kiszámítható, hogy ha a triplett hajthatjuk 9 helyettesítéseket (1, 2 és 3 helyzetben), minden egyes nukleotid helyettesíthető 4 - 1 = 3 a másik kiviteli alakban a teljes számos lehetséges nukleotid-szubsztitúciók lesz 61-9 = 549.

A degenerációja a genetikai kód látható, hogy a 549 lehetőségeket - ez sokkal több, mint szükséges zakodirovki tájékoztatás 21 aminosavat. Ebben az esetben a helyettesítő lehetőségek 549 23 képződéséhez vezetnek egy stopkodon, 134 + 230 szubsztitúciós - konzervatív helyettesítések, és 162 - csoport.

Szabály degenerációja és kivételek

Ha két kodon van két azonos első nukleotid, a fennmaradó nukleotidokat bemutatva egy osztály (purin vagy pirimidin), az információt az általuk a ugyanazt az aminosavat. Ez általában degenerációja vagy redundancia a genetikai kód. Két kivétellel - AUA és UGA - első kódoló metionin, bár kellene izoleucin, és a második - egy stop kodon, de kellene kódolni triptofán.

Jelentés degenerációja és sokoldalúság

Ez a két tulajdonság a genetikai kód a legmagasabb biológiai értékkel. Minden fenti tulajdonságokkal jellemző genetikai információt valamennyi formájának élőlények a bolygónkon.

Degenerációja a genetikai kód egy adaptív értékű, mint az ismételt párhuzamos egyetlen aminosav kódot. Ezen túlmenően, ez azt jelenti, jelentős csökkenését (degeneráció) a harmadik nukleotid egy kodon. Az ilyen kiviteli alak minimumra csökkenti a mutációs elváltozások DNS, amely maga után súlyos megsértése a fehérje szerkezetét. Ez egy védekezési mechanizmus az élő szervezetek a bolygón.