Genetinio kodo išsigimimo: Pagrindai

Genetinis kodas yra išreikštas kodonų, daug kodavimo informaciją apie baltymų struktūrą, būdingą visų gyvų organizmų planetoje sistemą. Iššifravimas prireiks dešimtmečių, tačiau tai, kad jis egzistuoja, mokslas suprantamas beveik šimtmetį. Universalumas, specifiškumas, vienakryptis, o ypač iš genetinio kodo išsigimęs turi biologinį reikšmingumą.

Istorija atradimų

Iš kodavimo genetinę informaciją problema visada buvo svarbiausias biologijos. Iki matricos struktūros genetinio kodo, mokslas progresavo gana lėtai. Nuo J. Watson ir Crick atradimą 1953 metais dvigubai Helix DNR struktūra įžengė į sprendžiant pati kodas struktūrą, kuri paskatino į gamtos didybę tikėjimą etapą. Linijinis struktūra baltymų ir DNR tos pačios struktūros reiškė genetinio kodo buvimo, tarp dviejų tekstų atitikimą, bet registruojami su skirtingais abėcėlės. Ir jei baltymų abėcėlė buvo žinoma, DNR ženklai buvo studijų biologijos, fizikos ir matematikos objektas.

Nereikia aprašyti visus šio Enigma sprendimo veiksmus. Tiesioginis eksperimentas, pasirodė ir patvirtino, kad tarp DNR kodonų ir amino rūgščių baltymo yra aiškūs ir nuoseklūs atitinkamai vyksta 1964 Charles Janowski ir S. Brenner. Dar - per genetinio kodo in vitro (in vitro), naudojant metodus baltymų sintezei ląstelių struktūrų be dekodavimo.

Pilnai iššifruoti kodas E. coli buvo paskelbtas 1966 metais, biologai AT Cold Spring Harbor (JAV) simpoziume. Tada aš atidariau atleidimo iš darbo (degeneracijos) genetinio kodo. Ką tai reiškia, jis paaiškino gana paprastai.

dekodavimo ir toliau

Pirmieji iššifruoti paveldimas kodas duomenys tapo vienu iš svarbiausių įvykių per pastarąjį šimtmetį. Šiandien, mokslas ir toliau tyrinėti išsamiai molekulinės kodavimo sistemą ir jos ypatumus ir ženklų pertekliaus, kas yra išreikšta dėl genetinio kodo degeneracijos turto mechanizmus. Atskiras tyrimas pramonėje - kilmė ir evoliucija paveldimos medžiagų kodavimo sistemą. Įrodymų, jungiančios polinukleotidai (DNR) ir polipeptidus (baltymai) davė impulsą molekulinės biologijos plėtros. Ir tai, savo ruožtu, biotechnologijos, bioinžinerijos, atradimai veisimo ir augalų auga.

Dogmos ir taisyklės

Pagrindinis dogma, molekulinės biologijos - informacija perduodama iš DNR į RNR, ir tada su ja ant baltymų. Priešinga kryptimi perdavimo yra įmanoma iš RNR DNR ir RNR dėl kitų RNR.

Bet matrica arba DNR pagrindas visada išlieka. Ir visi kiti pagrindiniai bruožai informacijos perdavimo - tai iš matricos pavedimu pobūdžio atspindys. Būtent, atliekant perduodami atitinkamos kitų adatinių molekulių sintezę, kuris bus iš genetinės informacijos struktūros reprodukcijos.

genetinis kodas

Linija kodavimo struktūrą baltymų molekulių naudojant papildomos kodonai (tripletai) nukleotidų, kurių tik 4 (adein, guanino, citozino, timino (vietoje uracilo)), kuri veda į spontaniškai kitų grandinių nukleotidų formavimas. Tą patį skaičių nukleotidų ir cheminės papildomumo - tai yra pagrindinė sąlyga tokio sintezei. Bet baltymų molekulės kokybės, atitinkančių kiekį ir kokybę monomerų sudarymas yra ne (DNR nukleotidų - baltymų amino rūgščių). Tai yra natūralus paveldimas kodas - įrašymo sistema nukleotidų (kodonų) sekos amino rūgščių seka baltymų.

Genetinis kodas yra keletas savybių:

• Tripletas.
• Unikalumą.
• Orientacijos.
• Disjointness.
• Atleidimas iš darbo (išsigimęs) genetinio kodo.
• Universalumas.

Čia yra trumpas aprašymas, sutelkiant dėmesį į biologinės reikšmės.

Tripletas, tęstinumas ir prieinamumas šviesoforų

Kiekvienas iš 61 amino rūgščių, atitinkančių Semantiniu T (tripletas) nukleotidų. Trys trynukams nesinešioja informaciją apie amino rūgštis ir yra stabdymo Kodonai. Kiekvienas grandinės nukleotidų yra iš tripletas narys, ir neegzistuoja savaime. Pabaigoje ir nukleotidų seką, atitinkanti vieną baltymo grandinės pradžioje, yra stabdymo kodonai. Jie pradėti arba sustabdyti transliavimo (baltymo molekulės sintezė).

Specifiškumas, ir vienas-Sarkastyczność disjointness

Kiekviena kodonas (tripletas) koduoja tik vieną aminorūgštį. Kiekvienas tripletas yra nepriklausoma nuo ir neuždengia greta. Vieną nukleotidų gali priklausyti tik vienas tripletas grandinėje. Baltymų sintezė visada tik viena kryptimi, tai yra kontroliuojamų stabdymo kodonų.

Genetinio kodo atleidimo

Kiekvienas iš nukleotidų tripletas koduoja vieną aminorūgštį. trijų koduota aminorūgštis (jausmas kodono), ir - - A 64 nukleotidų, 61 iš jų iš viso prasmės, ty amino rūgštis, nėra užkoduoti (sustabdyti codons). Atleidimas iš darbo (išsigimęs) genetinio kodo yra tai, kad keitimai gali būti pateikti kiekvieno tripletas - radikalus (todėl amino rūgščių pakeitimas) ir konservatorius (amino rūgštys nekeičia klasė). Ji yra lengvai apskaičiuoti, kad, jei tripletas gali būti atliekamas 9 pakaitas (1, 2 ir 3-oje padėtyje), kiekviena nukleotidų gali būti pakeistas 4 - 1 = 3 kitas įgyvendinimo variantas, bendras skaičius galimų nukleotidų pakaitų bus nuo 61 iki 9 = 549.

Genetinio kodo išsigimimo parodyta, kad 549 variantų - tai daug daugiau nei reikalinga zakodirovki informacijos apie 21 amino rūgščių. Šioje galimybių pakeisti 549 23 lemti stop kodono formavimo, 134 + 230 pakeitimo atveju - yra konservatyvūs keitimai, ir 162 - radikalūs.

Taisyklė degeneracijos ir išimtys

Jei du kodonai turi du identiškus pirmąjį nukleotidą, likusios nukleotidai yra pateikti su klasės (purino arba pirimidino), į šią informaciją jie vykdo tą pačią aminorūgštį. Tai paprastai yra išsigimęs ar atleidimo iš genetinio kodo. Dvi išimtys - AUA ir UGA - pirmasis koduoja metioninas, nors tektų izoleucino, o antrasis - stop kodono, tačiau turės koduoti triptofano.

Reikšmė degeneracijos ir universalumą

Šios dvi savybės genetinio kodo turi aukščiausią biologinę vertę. Visi aukščiau išvardinti savybės būdingos genetinės informacijos iš visų gyvųjų organizmų mūsų planetoje formų.

Genetinio kodo išsigimimo turi prisitaikanti vertę, kaip pakartotinio dubliavimas vieną aminorūgščių kodu. Be to, tai reiškia, žymiai sumažinti (degeneracija) trečiosios nukleotido kodonu. Tokiame procese sumažina Mutacijos pažeidimus, DNR, kurios atsiranda didelių pažeidimų baltymų struktūros. Tai yra apsauginis mechanizmas gyvų organizmų planetoje.