Цэс
Үнэгүй
гэр  /  Шилэн бүрхүүл/ Генетик код ямар мэдээллийг кодлодог вэ? Бүх нийтийн генетик код

Генетик код ямар мэдээллийг кодлодог вэ? Бүх нийтийн генетик код

Иргэний хуулийн гарал үүслийг тодорхойлсон цуврал нийтлэлийг бидэнд маш их ул мөр үлдээсэн үйл явдлын мөрдөн байцаалт гэж үзэж болно. Гэсэн хэдий ч эдгээр өгүүллийг ойлгохын тулд уургийн нийлэгжилтийн молекулын механизмыг ойлгохын тулд зарим хүчин чармайлт шаардагдана. Энэ нийтлэл нь удамшлын кодын гарал үүслийг харуулсан цуврал авто нийтлэлүүдийн танилцуулга бөгөөд энэ сэдэвтэй танилцаж эхлэхэд хамгийн тохиромжтой газар юм.
Ихэвчлэн генетикийн код(GC) нь ДНХ эсвэл РНХ-ийн анхдагч бүтцэд уураг кодлох арга (дүрэм) гэж тодорхойлогддог. Уран зохиолд энэ нь ген дэх гурван нуклеотидын дараалал нь нийлэгжсэн уураг дахь нэг амин хүчил эсвэл уургийн нийлэгжилтийн төгсгөлийн цэгтэй давтагдашгүй давхцал гэж ихэвчлэн бичсэн байдаг. Гэхдээ энэ тодорхойлолтод хоёр алдаа бий. Энэ нь бүх амьд организмын уургийн нэг хэсэг болох каноник гэж нэрлэгддэг 20 амин хүчлийг хэлдэг. Эдгээр амин хүчлүүд нь уургийн мономерууд юм. Алдаанууд нь дараах байдалтай байна.

1) 20 каноник амин хүчил биш, ердөө 19. Амин хүчлийг бид нэгэн зэрэг амин бүлэг -NH 2 ба карбоксил бүлэг - COOH агуулсан бодис гэж нэрлэж болно. Уургийн мономер - пролин нь амин хүчил биш, учир нь амин бүлгийн оронд имино бүлэг агуулдаг тул пролиныг имино хүчил гэж нэрлэх нь илүү зөв юм. Гэсэн хэдий ч ирээдүйд HA-д зориулсан бүх нийтлэлд би тохь тухтай байхын тулд заасан нюансыг агуулсан 20 орчим амин хүчлийг бичих болно. Амин хүчлийн бүтцийг Зураг дээр үзүүлэв. 1.

Цагаан будаа. 1. Каноник амин хүчлүүдийн бүтэц. Амин хүчлүүд нь зураг дээр хараар тэмдэглэгдсэн тогтмол хэсгүүд, улаанаар тэмдэглэгдсэн хувьсах хэсгүүд (эсвэл радикалууд) байдаг.

2) Амин хүчлүүдийн кодонтой харьцах нь үргэлж хоёрдмол утгатай байдаггүй. Хоёрдмол утгагүй тохиолдлуудыг зөрчихийг доороос үзнэ үү.

GC үүсэх нь кодлогдсон уургийн нийлэгжилт үүсэхийг хэлнэ. Энэ үйл явдал нь анхны амьд организмын хувьслын үүсэх гол үйл явдлуудын нэг юм.

HA-ийн бүтцийг дугуй хэлбэрээр Зураг дээр үзүүлэв. 2.



Цагаан будаа. 2. Генетик коддугуй хэлбэртэй. Дотор тойрог нь кодоны эхний үсэг, хоёр дахь нь юмтойрог - кодоны хоёр дахь үсэг, гурав дахь тойрог - кодоны гурав дахь үсэг, дөрөв дэх тойрог - гурван үсэгтэй товчлол дахь амин хүчлүүдийн тэмдэглэгээ; P - туйлын амин хүчлүүд, NP - туйлшралгүй амин хүчлүүд. Тэгш хэмийг тодорхой болгохын тулд тэмдэглэгээний сонгосон дараалал нь чухал юмУ - С - А - Г .

Тиймээс, HA-ийн үндсэн шинж чанарыг тайлбарлаж эхэлцгээе.

1. Гурвалсан байдал.Амин хүчил бүрийг гурван нуклеотидын дарааллаар кодлодог.

2. Төрөл хоорондын цэг таслал байгаа эсэх.Төрөл хоорондын цэг таслал нь орчуулга эхлэх эсвэл дуусах нуклейн хүчлийн дарааллыг агуулдаг.

Орчуулга нь ямар ч кодоноос эхэлж болохгүй, зөвхөн нарийн тодорхойлогдсон кодоос эхэлж болно. эхэлж байна. Эхлэх кодон нь орчуулга эхэлдэг AUG триплетийг агуулдаг. Энэ тохиолдолд энэ гурвалсан нь метионин эсвэл өөр нэг амин хүчлийг кодлодог - формилметионин (прокариотуудад) бөгөөд үүнийг зөвхөн уургийн нийлэгжилтийн эхэн үед оруулж болно. Полипептидийг кодлодог ген бүрийн төгсгөлд дор хаяж 3-ын нэг байдаг кодонуудыг зогсоох, эсвэл тоормосны гэрэл: UAA, UAG, UGA. Тэд орчуулгыг (рибосом дээрх уургийн нийлэгжилт гэж нэрлэдэг) дуусгавар болгодог.

3. Авсаархан байдал, эсвэл доторх цэг таслал байхгүй.Ген доторх нуклеотид бүр чухал кодоны нэг хэсэг юм.

4. Давхарддаггүй.Кодонууд нь хоорондоо давхцдаггүй, тус бүр өөрийн гэсэн дараалсан нуклеотидын багцтай байдаг бөгөөд тэдгээр нь хөрш кодонуудын ижил төстэй багцтай давхцдаггүй.

5. доройтол.Амин хүчил-кодон чиглэлийн урвуу захидал харилцаа нь хоёрдмол утгатай. Энэ шинж чанарыг доройтол гэж нэрлэдэг. Цувралнь нэг амин хүчлийг кодлодог кодонуудын багц, өөрөөр хэлбэл энэ нь бүлэг юм эквивалент кодонууд. Кодоныг XYZ гэж бодъё. Хэрэв XY нь "мэдрэхүй" (өөрөөр хэлбэл, амин хүчлийг) зааж байвал кодон гэж нэрлэдэг. хүчтэй. Хэрэв кодоны утгыг тодорхойлохын тулд тодорхой Z шаардлагатай бол ийм кодон гэж нэрлэдэг сул.

Кодын доройтол нь кодон-антикодоны хослолын тодорхой бус байдалтай нягт холбоотой (антикодон гэдэг нь мессенжер РНХ дээрх кодонтой хавсарч болох тРНХ дээрх гурван нуклеотидын дарааллыг хэлнэ (энэ талаар дэлгэрэнгүйг хоёр нийтлэлээс үзнэ үү): Кодын доройтлыг хангах молекулын механизмуудТэгээд Лагерквистийн дүрэм. Румерийн тэгш хэм ба харилцааны физик-химийн үндэслэл). tRNA дээрх нэг антикодон нь мРНХ дээрх нэгээс гурван кодоныг таньж чаддаг.

6.Хоёрдмол утгагүй байдал.Гурвалсан бүр нь зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог эсвэл орчуулгын терминатор юм.

Мэдэгдэж байгаа гурван үл хамаарах зүйл байдаг.

Эхлээд. Прокариотуудад эхний байрлалд (том үсгээр) формилметиониныг, бусад байрлалд метиониныг кодлодог.Генийн эхэнд формилметиониныг ердийн метионины кодон AUG болон валин кодон GUG эсвэл лейцин UUG хоёуланг нь кодлодог. , ген дотор валин болон лейцинийг тус тус кодлодог.

Олон уургийн хувьд формилметиониныг задалж эсвэл формил бүлгийг арилгаснаар формилметионин нь ердийн метионин болж хувирдаг.

Хоёрдугаарт. 1986 онд хэд хэдэн судлаачид мРНХ дээрх UGA зогсолтын кодон нь тусгай нуклеотидын дараалалтай байвал селеноцистеиныг кодчилж чаддаг болохыг олж мэдсэн (Зураг 3-ыг үзнэ үү).

Цагаан будаа. 3. 21-р амин хүчлийн бүтэц - селеноцистеин.

У E. coli(энэ нь Escherichia coli-ийн латин нэр) селеноцистейл-тРНХ орчуулгын явцад мРНХ дэх UGA кодоныг хүлээн зөвшөөрдөг, гэхдээ зөвхөн тодорхой нөхцөлд: UGA кодон нь утга учиртай гэж хүлээн зөвшөөрөгдөхийн тулд UGA-ийн дараа байрлах 45 нуклеотидын урттай дараалал байдаг. кодон нь чухал юм.

Шаардлагатай бол амьд организм стандарт генетик кодын утгыг өөрчилж чадна гэдгийг авч үзсэн жишээ харуулж байна. Энэ тохиолдолд генд агуулагдах удамшлын мэдээллийг илүү нарийн төвөгтэй хэлбэрээр кодчилдог. Кодоны утга нь тодорхой өргөтгөсөн нуклеотидын дарааллаар тодорхойлогддог бөгөөд хэд хэдэн өндөр өвөрмөц уургийн хүчин зүйлсийн оролцоотойгоор тодорхойлогддог. Селеноцистеины тРНХ нь амьдралын бүх гурван салбарын (архей, эубактери ба эукариотууд) төлөөлөгчдөөс олдсон нь чухал бөгөөд энэ нь селеноцистеины нийлэгжилтийн эртний гарал үүслийг илтгэж, түүний хамгийн сүүлчийн нийтлэг өвөг дээдэст (энэ нь үүснэ) боломжтой болохыг харуулж байна. бусад нийтлэлд хэлэлцэх болно). Ихэнх тохиолдолд селеноцистеин нь бүх амьд организмд байдаг. Гэхдээ аливаа организмд селеноцистеин нь хэдэн арван уураг агуулдаг. Энэ нь ферментийн идэвхтэй төвүүдийн нэг хэсэг бөгөөд ердийн цистеин нь ижил төстэй байрлалд ажилладаг хэд хэдэн гомологууд юм.

Саяхныг хүртэл UGA кодоныг селеноцистеин эсвэл терминал гэж уншиж болно гэж үздэг байсан ч саяхан цилиатуудад байгааг харуулсан. Euplotes UGA кодон нь цистеин эсвэл селеноцистеиныг кодлодог. см." Генетик кодзөрчил гаргахыг зөвшөөрдөг"

Гурав дахь үл хамаарах зүйл. Зарим прокариотууд (5 төрлийн архей ба нэг эубактери - Википедиа дээрх мэдээлэл маш хуучирсан) тусгай хүчил - пирролизин агуулдаг (Зураг 4). Энэ нь UAG гурвалсан кодоор кодлогдсон бөгөөд энэ нь каноник кодонд орчуулгын төгсгөлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд селеноцистеины кодчилолтой адил UAG-ийг пирролизин кодон болгон унших нь мРНХ-ийн тусгай бүтцийн улмаас үүсдэг гэж үздэг. Пирролизин тРНХ нь антикодон CTA-г агуулдаг ба 2-р ангиллын ARSase-аар аминоацилатлагдсан байдаг (ARSase-ийн ангиллыг "Кодазууд нь хэрхэн яаж ойлгоход тусалдаг" нийтлэлээс үзнэ үү. генетикийн код ").

UAG-ыг зогсоох кодон болгон ашиглах нь ховор бөгөөд үүнийг ашиглах үед түүний араас өөр зогсолт кодон ордог.

Цагаан будаа. 4. Пирролизины 22-р амин хүчлийн бүтэц.

7. Олон талт байдал.Өнгөрсөн зууны 60-аад оны дундуур Иргэний хуулийг тайлж дууссаны дараа энэ код нь бүх организмд ижил байдаг гэж удаан хугацааны туршид итгэж байсан нь дэлхий дээрх бүх амьдралын гарал үүслийн нэгдмэл байдлыг илтгэнэ.

Иргэний хууль яагаад бүх нийтийнх гэдгийг ойлгохыг хичээцгээе. Хэрэв бие махбодид дор хаяж нэг кодлох дүрэм өөрчлөгдвөл энэ нь уургийн нэлээд хэсэг нь бүтцэд өөрчлөлт ороход хүргэдэг. Зөвхөн нэг кодоны утгын өөрчлөлт нь бүх амин хүчлийн дарааллын 1/64-д нөлөөлдөг тул ийм өөрчлөлт нь хэтэрхий эрс тэс байх бөгөөд бараг үргэлж үхэлд хүргэдэг.

Энэ нь маш чухал санааг авчирдаг: ГХ нь 3.5 тэрбум жилийн өмнө үүссэн цагаасаа хойш бараг өөрчлөгдөөгүй. Энэ нь түүний бүтэц нь түүний гарал үүслийн ул мөрийг агуулсан гэсэн үг бөгөөд энэ бүтцийн шинжилгээ нь ГХ яг хэрхэн үүссэнийг ойлгоход тусална.

Үнэн хэрэгтээ HA нь бактери, митохондри, зарим цилиатуудын цөмийн код, мөөгөнцрийн хувьд бага зэрэг ялгаатай байж болно. Одоогийн байдлаар каноник кодоос 1-5 кодоноор ялгаатай дор хаяж 17 генетик код байдаг.Нийтдээ бүх нийтийн GK-ээс хазайсан бүх мэдэгдэж буй хувилбаруудад кодоны утгын 18 өөр орлуулалтыг ашигладаг. Стандарт кодоос хамгийн их хазайлтыг митохондриа мэддэг - 10. Сээр нуруутан, хавтгай өт, echinoderms-ийн митохондри нь өөр өөр кодоор, хөгц мөөгөнцөр, эгэл биетэн, coelenterates нэг кодоор кодлогдсон байдаг нь анхаарал татаж байна.

Зүйлүүдийн хувьслын ойролцоо байдал нь ижил төстэй GC-тэй гэдгийг огтхон ч баталж чадахгүй. Генетик код нь микоплазмын янз бүрийн төрлүүдийн хооронд ч өөр өөр байж болно (зарим зүйл нь каноник кодтой байдаг бол зарим нь ялгаатай байдаг). Мөөгөнцрийн хувьд ижил төстэй нөхцөл байдал ажиглагдаж байна.

Митохондри нь эсийн дотор амьдрахад дасан зохицсон симбиотик организмын үр удам гэдгийг анхаарах нь чухал юм. Тэдний геном нь маш багассан бөгөөд зарим генүүд эсийн цөмд шилжсэн байдаг. Тиймээс тэдний доторх HA-ийн өөрчлөлт тийм ч гайхалтай байхаа больсон.

Хожим илэрсэн үл хамаарах зүйлүүд нь кодын хувьслын механизмыг тодруулахад тусалж чадах тул хувьслын үүднээс онцгой анхаарал татаж байна.

Хүснэгт 1.

Төрөл бүрийн организм дахь митохондрийн кодууд.

Кодон

Бүх нийтийн код

Митохондрийн кодууд

Сээр нуруутан амьтад

Сээр нуруугүй амьтан

Мөөгөнцөр

Ургамал

U.G.A.

ЗОГС

Trp

Trp

Trp

ЗОГС

AUA

Илэ

Уулзсан

Уулзсан

Уулзсан

Илэ

CUA

Леу

Леу

Леу

Thr

Леу

A.G.A.

Арг

ЗОГС

Сэр

Арг

Арг

AGG

Арг

ЗОГС

Сэр

Арг

Арг

Кодоор кодлогдсон амин хүчлийг өөрчлөх гурван механизм.

Эхнийх нь зарим нуклеотид (GC найрлага) эсвэл нуклеотидын нэгдэл жигд бус үүссэний улмаас тодорхой кодоныг зарим организм ашигладаггүй (эсвэл бараг ашигладаггүй). Үүний үр дүнд ийм кодон нь ашиглалтаас бүрмөсөн алга болж (жишээлбэл, харгалзах tRNA алдагдсанаас), дараа нь бие махбодид ихээхэн хохирол учруулахгүйгээр өөр амин хүчлийг кодлоход ашиглаж болно. Энэ механизм нь митохондри дахь зарим кодын аялгууг бий болгох үүрэгтэй байж болно.

Хоёр дахь нь зогсолт кодоныг өндгөвчний мэдрэмж болгон хувиргах явдал юм. Энэ тохиолдолд орчуулсан уурагуудын зарим нь нэмэлт байж болно. Гэсэн хэдий ч олон генүүд ихэвчлэн нэг биш, харин хоёр зогсолтын кодоноор төгсдөг нь нөхцөл байдлыг хэсэгчлэн аварч байна, учир нь орчуулгын алдаа гарч болзошгүй тул зогсолт кодонуудыг амин хүчлүүд гэж уншдаг.

Гурав дахь нь зарим мөөгөнцөрт байдаг шиг тодорхой кодонуудыг хоёрдмол утгатай унших боломжтой.

8 . Холболт.Эквивалент кодонуудын бүлгүүдийг (өөрөөр хэлбэл ижил амин хүчлийг кодлодог кодонууд) гэж нэрлэдэг. цувралаар. GC нь зогсоох кодонуудыг оруулаад 21 цувралыг агуулдаг. Дараахь зүйлд тодорхой байхын тулд кодонуудын дурын бүлэг дуудагдах болно холбоо,Хэрэв та энэ бүлгийн кодон бүрээс дараалсан нуклеотидын орлуулалтаар ижил бүлгийн бусад бүх кодон руу очиж болно. 21 цувралаас 18 нь холбогдсон байна.2 цуврал нь тус бүр нэг кодон агуулдаг ба амин хүчлийн сериний зөвхөн 1 цуврал нь холбоогүй бөгөөд холбогдсон хоёр дэд цувралд хуваагддаг.


Цагаан будаа. 5. Зарим кодын цувралын холболтын графикууд. a - холбогдсон цуврал валин; b - лейциний холбогдсон цуврал; Серин цуврал нь уялдаа холбоогүй бөгөөд холбогдсон хоёр дэд цувралд хуваагддаг. Энэ зургийг V.A.-ийн нийтлэлээс авсан болно. Ратнер" Генетик кодсистем шиг."

Холболтын шинж чанарыг GC үүсэх үед шинэ кодонуудыг барьж авснаар тайлбарлаж болно, тэдгээр нь аль хэдийн ашиглагдаж байснаас бага зэрэг ялгаатай байв.

9. Тогтмол байдалгурвалсан үндэс дээр суурилсан амин хүчлүүдийн шинж чанар. U язгуурын гурвалсан хэсгүүдээр кодлогдсон бүх амин хүчлүүд нь туйлшралгүй, онцгой шинж чанар, хэмжээсгүй, алифатик радикалуудтай байдаг. С үндэстэй бүх гурвалсанууд нь хүчтэй суурьтай бөгөөд тэдгээрийн кодлодог амин хүчлүүд нь харьцангуй жижиг хэмжээтэй байдаг. А үндэстэй бүх гурвалсанууд нь сул суурьтай бөгөөд жижиг хэмжээтэй биш туйлын амин хүчлийг кодлодог. G үндэстэй кодонууд нь амин хүчлүүд ба цувралын хэт ба аномаль хувилбараар тодорхойлогддог. Тэдгээр нь хамгийн жижиг амин хүчлийг (глицин), хамгийн урт ба хавтгай (триптофан), хамгийн урт ба хамгийн том (аргинин), хамгийн идэвхтэй (цистеин) -ийг кодлож, сериний хувьд хэвийн бус дэд цуваа үүсгэдэг.

10. Бөглөрөл.Бүх нийтийн иргэний хууль бол "блок" код юм. Энэ нь ижил төстэй физик-химийн шинж чанартай амин хүчлүүд нь бие биенээсээ нэг баазаар ялгаатай кодоноор кодлогддог гэсэн үг юм. Кодын блок шинж чанар нь дараах зурагт тодорхой харагдаж байна.


Цагаан будаа. 6. Иргэний хуулийн блок бүтэц. Алкил бүлэг бүхий амин хүчлүүдийг цагаанаар тэмдэглэв.


Цагаан будаа. 7. Номонд тодорхойлсон утгууд дээр үндэслэн амин хүчлүүдийн физик-химийн шинж чанарыг өнгөт дүрслэлСтайерс "Биохими". Зүүн талд нь гидрофобик чанар байдаг. Баруун талд нь уураг дахь альфа спираль үүсгэх чадвар байдаг. Улаан, шар, цэнхэр өнгө нь өндөр, дунд, бага гидрофобик чанар бүхий амин хүчлийг (зүүн талд) эсвэл альфа мушгиа (баруун) үүсгэх чадвартай болохыг харуулж байна.

Блоклолт ба тогтмол байдлын шинж чанарыг GC үүсэх явцад аль хэдийн ашигласан кодуудаас бага зэрэг ялгаатай шинэ кодонуудыг барьж авсантай холбон тайлбарлаж болно.

Ижил суурьтай кодонууд (кодон угтварууд) нь ижил төстэй биосинтезийн замтай амин хүчлийг кодлодог. Шикимат, пируват, аспартат, глутаматын гэр бүлд хамаарах амин хүчлүүдийн кодонууд нь U, G, A, C гэсэн угтвартай байдаг. Эртний амин хүчлүүдийн биосинтезийн зам, түүний орчин үеийн кодын шинж чанаруудтай холбогдох талаар "Эртний давхарт"-ыг үзнэ үү. генетикийн кодЭнэ нь амин хүчлийн нийлэгжилтийн замаар тодорхойлогддог." Эдгээр мэдээлэлд үндэслэн зарим судлаачид код үүсэхэд амин хүчлүүдийн биосинтетик харилцаа ихээхэн нөлөөлсөн гэж дүгнэж байна. Гэвч биосинтезийн замуудын ижил төстэй байдал нь ижил төстэй гэсэн үг биш юм. физик-химийн шинж чанар.

11. Дуу чимээний дархлаа.Хамгийн ерөнхий хэлбэрээр HA-ийн дуу чимээний дархлаа нь санамсаргүй цэгийн мутаци, орчуулгын алдаатай үед амин хүчлүүдийн физик-химийн шинж чанар тийм ч их өөрчлөгддөггүй гэсэн үг юм.

Ихэнх тохиолдолд нэг нуклеотидыг гурвалсан хэлбэрээр солих нь кодлогдсон амин хүчлийг өөрчлөхөд хүргэдэггүй, эсвэл ижил туйлшралтай амин хүчлийг өөрчлөхөд хүргэдэг.

GC-ийн дуу чимээний дархлааг баталгаажуулдаг механизмуудын нэг нь түүний доройтол юм. Дундаж доройтол нь кодлогдсон дохионы тоо/кодонуудын нийт тоотой тэнцүү бөгөөд энд кодлогдсон дохионууд нь 20 амин хүчлийг агуулдаг бөгөөд орчуулгын төгсгөлийн тэмдэг байдаг. Бүх амин хүчлүүдийн дундаж доройтол ба төгсгөлийн тэмдэг нь кодлогдсон дохио бүрт гурван кодон байна.

Дуу чимээний дархлааг тооцоолохын тулд бид хоёр ойлголтыг танилцуулж байна. Кодлогдсон амин хүчлийн ангиллын өөрчлөлтөд хүргэдэггүй нуклеотидыг орлуулах мутац гэж нэрлэдэг. консерватив.Нуклеотидын орлуулалтын мутацыг кодлосон амин хүчлийн анги өөрчлөхөд хүргэдэг. радикал .

Гурвалсан тоглогч бүр 9 удаа орлуулахыг зөвшөөрдөг. Нийт 61 амин хүчлийг кодлодог гурвалсан байдаг.Тиймээс бүх кодонуудад нуклеотидын орлуулах боломжит тоо дараах байдалтай байна.

61 x 9 = 549. Үүнээс:

23 нуклеотидын орлуулалт нь зогсоох кодон үүсгэдэг.

134 орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийг өөрчилдөггүй.
230 орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийн ангиллыг өөрчилдөггүй.
162 орлуулалт нь амин хүчлийн ангиллын өөрчлөлтөд хүргэдэг, i.e. радикал байдаг.
3-р нуклеотидын 183 орлуулалтын 7 нь орчуулгын терминаторууд гарч ирэхэд хүргэдэг бөгөөд 176 нь консерватив байдаг.
1-р нуклеотидын 183 орлуулалтаас 9 нь терминатор үүсэхэд хүргэдэг, 114 нь консерватив, 60 нь радикал юм.
2-р нуклеотидын 183 орлуулалтаас 7 нь терминатор үүсэхэд хүргэдэг, 74 нь консерватив, 102 нь радикал юм.

Эдгээр тооцоонд үндэслэн бид кодын дуу чимээний дархлааны тоон үнэлгээг консерватив орлуулалтын тоог радикал орлуулалтын тоонд харьцуулсан харьцаагаар олж авдаг. Энэ нь 364/162=2.25-тай тэнцүү байна

Дуу чимээний дархлаанд доройтлын хувь нэмрийг бодитойгоор үнэлэхдээ янз бүрийн зүйлүүдэд өөр өөр байдаг уураг дахь амин хүчлүүдийн давтамжийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Кодын дуу чимээний дархлааны шалтгаан юу вэ? Ихэнх судлаачид энэ өмч нь өөр GC-ийг сонгосны үр дагавар гэж үздэг.

Стивен Фриланд, Лоуренс Херст нар санамсаргүй байдлаар ийм кодуудыг үүсгэсэн бөгөөд өөр зуун код тутмын нэг нь л бүх нийтийн кодоос дутуугүй дуу чимээнд тэсвэртэй болохыг олж мэдэв.
Эдгээр судлаачид ДНХ-ийн мутацийн хэв маяг, орчуулгын алдааны бодит чиг хандлагыг тооцох нэмэлт хязгаарлалтыг нэвтрүүлснээр илүү сонирхолтой баримт гарч ирэв. Ийм нөхцөлд САЯ БОЛОМЖТОЙ ГАНЦ КОД нь каноник кодоос илүү сайн болсон.
Генетик кодын урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй эрч хүчийг байгалийн шалгарлын үр дүнд бий болсонтой холбон тайлбарлаж болно. Магадгүй биологийн ертөнцөд нэг удаа олон код байдаг бөгөөд тус бүр нь алдааны мэдрэмжтэй байдаг. Тэднийг илүү сайн даван туулж чадсан организм амьд үлдэх илүү их боломж байсан бөгөөд каноник код нь оршин тогтнохын төлөөх тэмцэлд ялсан. Энэ таамаглал нь нэлээд бодитой мэт санагдаж байна - эцэст нь бид өөр кодууд үнэхээр байдаг гэдгийг мэднэ. Дуу чимээний дархлааны талаарх дэлгэрэнгүй мэдээллийг Кодлогдсон хувьсал (S. Freeland, L. Hirst “Coded evolution”. // Шинжлэх ухааны ертөнцөд. - 2004, № 7) -аас үзнэ үү.

Эцэст нь хэлэхэд би 20 каноник амин хүчлүүдийн хувьд үүсгэж болох генетикийн кодын тоог тоолохыг санал болгож байна. Яагаад ч юм би энэ дугаарыг хаанаас ч олж харсангүй. Тиймээс бид үүсгэсэн GC нь 20 амин хүчлийг агуулсан байх ёстой бөгөөд дор хаяж нэг кодоноор кодлогдсон зогсоох дохио байх ёстой.

Кодонуудыг ямар нэг дарааллаар оюун ухаанаараа дугаарлая. Бид дараах үндэслэлээр тайлбарлах болно. Хэрэв бид яг 21 кодонтой бол амин хүчил ба зогсоох дохио тус бүр яг нэг кодон эзэлнэ. Энэ тохиолдолд 21 боломжит GC байх болно!

Хэрэв 22 кодон байвал нэмэлт кодон гарч ирэх бөгөөд энэ нь 21 мэдрэхүйн аль нэгийг нь агуулж болох бөгөөд энэ кодон нь 22 газрын аль нэгэнд байрлаж болно, харин үлдсэн кодонууд нь 21-тэй адил яг нэг өөр мэдрэмжтэй байдаг. кодонууд. Дараа нь бид 21!x(21x22) хослолын тоог авна.

Хэрэв 23 кодон байгаа бол үүнтэй төстэй үндэслэлээр бид 21 кодон нь яг нэг өөр утгатай (21! сонголт), хоёр кодон нь тус бүрдээ 21 өөр утгатай (эдгээр кодонуудын ТОДОРХОЙ байрлалтай 21 2 утгатай) болохыг олж мэднэ. Эдгээр хоёр кодоны өөр өөр байрлалуудын тоо 23x22 байна. 23 кодоны GC хувилбаруудын нийт тоо 21!x21 2 x23x22 байна.

Хэрэв 24 кодон байвал GC-ийн тоо 21!x21 3 x24x23x22,...

....................................................................................................................

Хэрэв 64 кодон байгаа бол боломжит GC-ийн тоо 21!x21 43 x64!/21! = 21 43 x64! ~ 9.1x10 145

Лекц 5. Генетик код

Үзэл баримтлалын тодорхойлолт

Генетик код нь ДНХ дахь нуклеотидын дарааллыг ашиглан уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын талаарх мэдээллийг бүртгэх систем юм.

ДНХ нь уургийн нийлэгжилтэнд шууд оролцдоггүй тул кодыг РНХ хэлээр бичдэг. РНХ нь тимины оронд урацил агуулдаг.

Генетик кодын шинж чанарууд

1. Гурвалсан

Амин хүчил бүрийг 3 нуклеотидын дарааллаар кодлодог.

Тодорхойлолт: триплет буюу кодон нь нэг амин хүчлийг кодлодог гурван нуклеотидын дараалал юм.

Код нь моноплет байж болохгүй, учир нь 4 (ДНХ дэх өөр өөр нуклеотидын тоо) 20-оос бага. Код нь давхар байж болохгүй, учир нь 16 (2-ын 4 нуклеотидын хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос бага. Код нь гурвалсан байж болно, учир нь 64 (4-ээс 3 хүртэлх хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос дээш байна.

2. доройтол.

Метионин ба триптофанаас бусад бүх амин хүчлүүд нэгээс олон триплетээр кодлогддог.

1 гурвалсанд 2 АК = 2.

9 АК, тус бүр 2 гурвалсан = 18.

1 АК 3 гурвалсан = 3.

4 гурвын 5 АК = 20.

6 гурвын 3 АК = 18.

Нийт 61 гурвалсан нь 20 амин хүчлийг кодлодог.

3. Төрөл хоорондын цэг таслал байгаа эсэх.

Тодорхойлолт:

Ген - нэг полипептидийн гинж эсвэл нэг молекулыг кодлодог ДНХ-ийн хэсэг тРНХ, rРНХ эсвэлsRNA.

ГенүүдтРНХ, рРНХ, sRNAуураг кодлогдоогүй.

Полипептидийг кодлодог ген бүрийн төгсгөлд РНХ-ийн зогсоох кодон буюу зогсоох дохиог кодлодог 3 гурвалсанаас дор хаяж нэг нь байдаг. mRNA-д тэдгээр нь дараах хэлбэртэй байна. UAA, UAG, UGA . Тэд нэвтрүүлгийг зогсооно (дуусгана).

Уламжлал ёсоор кодон нь цэг таслалд хамаарна 8 САР - удирдагчийн дарааллын дараа эхнийх нь. (8-р лекцийг үзнэ үү) Энэ нь том үсгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ байрлалд формилметиониныг (прокариотуудад) кодлодог.

4. Хоёрдмол утгагүй байдал.

Гурвалсан бүр нь зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог эсвэл орчуулгын терминатор юм.

Үл хамаарах зүйл бол кодон юм 8 САР . Прокариотуудын хувьд эхний байрлалд (том үсэг) формилметиониныг, бусад байрлалд метиониныг кодлодог.

5. Авсаархан байдал, эсвэл доторх цэг таслал байхгүй.
Ген доторх нуклеотид бүр чухал кодоны нэг хэсэг юм.

1961 онд Сеймур Бензер, Фрэнсис Крик нар кодын гурвалсан шинж чанар, нягтралыг туршилтаар нотолсон.

Туршилтын мөн чанар: "+" мутаци - нэг нуклеотид оруулах. "-" мутаци - нэг нуклеотидын алдагдал. Генийн эхэнд ганц "+" эсвэл "-" мутаци үүсэх нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг. Давхар "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.

Генийн эхэн дэх гурвалсан "+" эсвэл "-" мутаци нь зөвхөн нэг хэсгийг нь сүйтгэдэг. Дөрөв дахин "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.

Туршилт үүнийг баталж байна Код нь хуулбарлагдсан бөгөөд генийн дотор цэг таслал байхгүй.Туршилтыг хоёр зэргэлдээ фагийн ген дээр хийсэн бөгөөд үүнээс гадна генийн хооронд цэг таслал байгаа эсэх.

6. Олон талт байдал.

Дэлхий дээр амьдардаг бүх амьтдын генетикийн код ижил байдаг.

1979 онд Burrell нээгдэв тохиромжтойхүний ​​митохондрийн код.

Тодорхойлолт:

"Идеал" гэдэг нь бараг давхар кодын доройтлын дүрмийг хангасан генетикийн код юм: Хэрэв хоёр гурвалсан үед эхний хоёр нуклеотид давхцаж, гурав дахь нуклеотид нь ижил ангилалд багтдаг (хоёулаа пурин эсвэл хоёулаа пиримидин) , дараа нь эдгээр гурвалсанууд ижил амин хүчлийг кодлодог.

Бүх нийтийн кодонд энэ дүрмээс хоёр үл хамаарах зүйл байдаг. Уургийн нийлэгжилтийн эхлэл ба төгсгөл гэсэн үндсэн цэгүүдэд хамаатай хамгийн тохиромжтой кодоос хазайлт хоёулаа:

Кодон

нийтийн

код

Митохондрийн кодууд

Сээр нуруутан амьтад

Сээр нуруугүй амьтан

Мөөгөнцөр

Ургамал

ЗОГС

ЗОГС

UA-тай

А Г А

ЗОГС

ЗОГС

230 орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийн ангиллыг өөрчилдөггүй. урагдах чадварт.

1956 онд Георгий Гамов давхардсан кодын хувилбарыг санал болгосон. Гамовын кодын дагуу генийн гурав дахь хэсгээс эхлэн нуклеотид бүр нь 3 кодоны нэг хэсэг юм. Генетик кодыг тайлахад энэ нь давхцаагүй болох нь тогтоогдсон, өөрөөр хэлбэл. Нуклеотид бүр нь зөвхөн нэг кодоны нэг хэсэг юм.

Давхардсан генетик кодын давуу тал: нягтрал, нуклеотид оруулах эсвэл устгахаас уургийн бүтцийн хамаарал бага.

Сул тал: уургийн бүтэц нь нуклеотидыг солих, хөршүүдийн хязгаарлалтаас ихээхэн хамаардаг.

1976 онд φX174 фагийн ДНХ-ийн дараалал хийгдсэн. Энэ нь 5375 нуклеотидээс бүрдсэн нэг судалтай дугуй ДНХ-тэй. Фаг нь 9 уургийг кодлодог нь мэдэгдэж байсан. Тэдний 6-д нь ар араасаа байрлах генүүд тогтоогдсон.

Энэ нь давхцал байгаа нь тогтоогдсон. Ген Е нь бүхэлдээ генийн дотор байрладагД . Түүний эхлэл кодон нь нэг нуклеотидын хүрээний шилжилтээс үүсдэг. ГенЖ ген дууссан газраас эхэлдэгД . Генийн кодоны эхлэлЖ генийн зогсоох кодонтой давхцдагД хоёр нуклеотидын шилжилтийн үр дүнд. Энэхүү бүтээцийг гурвын үржвэр биш олон тооны нуклеотидын "унших хүрээний шилжилт" гэж нэрлэдэг. Өнөөдрийг хүртэл давхцлыг хэдхэн фагийн хувьд л харуулсан.

ДНХ-ийн мэдээллийн чадвар

Дэлхий дээр 6 тэрбум хүн амьдардаг. Тэдний тухай удамшлын мэдээлэл
6х10 9 эр бэлгийн эсэд оршдог. Төрөл бүрийн тооцоогоор хүн 30-аас 50 хүртэл байдаг
мянган ген. Бүх хүмүүс ~30x10 13 ген буюу 30x10 16 үндсэн хос гентэй бөгөөд тэдгээр нь 10 17 кодон бүрдүүлдэг. Номын дундаж хуудас нь 25х10 2 тэмдэгт агуулдаг. 6x10 9 эр бэлгийн эсийн ДНХ нь ойролцоогоор хэмжээтэй тэнцүү мэдээллийг агуулдаг

4х10 13 номын хуудас. Эдгээр хуудсууд нь NSU-ийн 6 байрны орон зайг эзэлнэ. 6х10 9 эр бэлгийн эс нь хуруувчны хагасыг эзэлдэг. Тэдний ДНХ нь хуруувчны дөрөвний нэгээс бага хувийг эзэлдэг.

Нуклеотидууд ДНХ ба РНХ
  1. Пурин: аденин, гуанин
  2. Пиримидин: цитозин, тимин (урацил)

Кодон- тодорхой амин хүчлийг кодлодог нуклеотидын гурвалсан хэсэг.

таб. 1. Уурганд элбэг байдаг амин хүчлүүд
Нэр Товчлол
1. АланинАла
2. АргининАрг
3. АспарагинAsn
4. Аспартины хүчилAsp
5. ЦистеинCys
6. Глютамины хүчилЦавуу
7. ГлютаминGln
8. ГлицинГли
9. ГистидинТүүний
10. ИзолейцинИлэ
11. ЛейцинЛеу
12. ЛизинLys
13. МетионинУулзсан
14. ФенилаланинPhe
15. ПролинPro
16. ЦувралСэр
17. ТреонинThr
18. ТриптофанTrp
19. ТирозинТир
20. ВалинВал

Амин хүчлийн код гэж нэрлэгддэг генетикийн код нь аденин (А), гуанин (G) гэсэн 4 азотын суурийн аль нэгийг агуулсан ДНХ дахь нуклеотидын үлдэгдлийн дарааллыг ашиглан уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллын талаарх мэдээллийг бүртгэх систем юм. ), цитозин (C) ба тимин (T). Гэсэн хэдий ч давхар судалтай ДНХ-ийн спираль нь эдгээр хэлхээний аль нэгээр (жишээ нь, РНХ) кодлогдсон уургийн нийлэгжилтэнд шууд оролцдоггүй тул кодыг оронд нь урацил (U) агуулсан РНХ хэлээр бичдэг. тимин. Үүнтэй ижил шалтгаанаар код нь нуклеотидын хос биш харин нуклеотидын дараалал гэж хэлэх нь заншилтай байдаг.

Генетик код нь кодон гэж нэрлэгддэг тодорхой код үгсээр илэрхийлэгддэг.

Анхны код үгийг 1961 онд Ниренберг, Маттей нар тайлсан. Тэд рибосом болон уургийн нийлэгжилтэд шаардлагатай бусад хүчин зүйлсийг агуулсан E. coli-аас ханд авчээ. Үр дүн нь уургийн нийлэгжилтэнд зориулсан эсгүй систем байсан бөгөөд хэрэв орчинд шаардлагатай мРНХ нэмбэл амин хүчлээс уураг цуглуулж чаддаг байв. Энэ орчинд зөвхөн урацилуудаас бүрдэх синтетик РНХ нэмснээр зөвхөн фенилаланин (полифенилаланин)-аас бүрдэх уураг үүссэн болохыг тогтоожээ. Ийнхүү UUU (кодон) нуклеотидын гурвалсан нь фенилаланинтай тохирч байгааг тогтоожээ. Дараагийн 5-6 жилийн хугацаанд генетик кодын бүх кодоныг тодорхойлсон.

Генетикийн код нь дөрвөн нуклеотид агуулсан бичвэрийг 20 амин хүчлээр бичсэн уургийн текст болгон хөрвүүлдэг нэг төрлийн толь бичиг юм. Уурганд агуулагдах үлдсэн амин хүчлүүд нь 20 амин хүчлийн аль нэгнийх нь өөрчлөлт юм.

Генетик кодын шинж чанарууд

Генетик код нь дараах шинж чанартай байдаг.

  1. Гурвалсан- Амин хүчил бүр нь гурвалсан нуклеотидтай тохирдог. 4 3 = 64 кодон байгааг тооцоолоход хялбар байдаг. Эдгээрээс 61 нь утгын шинжтэй, 3 нь утгагүй (төгсгөл, зогсоох кодон) юм.
  2. Тасралтгүй байдал(нуклеотидын хооронд тусгаарлах тэмдэг байхгүй) - доторх цэг таслал байхгүй;

    Ген доторх нуклеотид бүр чухал кодоны нэг хэсэг юм. 1961 онд Сеймур Бензер, Фрэнсис Крик нар кодын гурвалсан шинж чанар ба түүний тасралтгүй байдлыг (авсаархан) туршилтаар нотолсон. [шоу]

    Туршилтын мөн чанар: "+" мутаци - нэг нуклеотид оруулах. "-" мутаци - нэг нуклеотидын алдагдал.

    Генийн эхэн үеийн нэг мутаци ("+" эсвэл "-") эсвэл давхар мутаци ("+" эсвэл "-") нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.

    Генийн эхэн үеийн гурвалсан мутаци ("+" эсвэл "-") нь генийн зөвхөн нэг хэсгийг сүйтгэдэг.

    Дөрөв дахин "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.

    Туршилтыг хоёр зэргэлдээ фагийн ген дээр хийсэн бөгөөд үүнийг харуулсан

    1. код нь гурвалсан бөгөөд ген дотор цэг таслал байхгүй
    2. генийн хооронд цэг таслал байдаг
  3. Төрөл хоорондын цэг таслал байгаа эсэх- гурвалсан кодонууд (тэдгээр нь уургийн биосинтезийг эхлүүлдэг) ба төгсгөлийн кодонууд (уургийн биосинтезийн төгсгөлийг илтгэдэг) байх;

    Уламжлал ёсоор удирдагчийн дарааллын эхнийх болох AUG кодон нь цэг таслалд хамаарна. Энэ нь том үсгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ байрлалд формилметиониныг (прокариотуудад) кодлодог.

    Полипептидийг кодлодог ген бүрийн төгсгөлд дор хаяж 3 зогсоох кодон буюу зогсоох дохио байдаг: UAA, UAG, UGA. Тэд нэвтрүүлгээ зогсооно.

  4. Хамтарсан байдал- уураг дахь мРНХ ба амин хүчлүүдийн кодонуудын шугаман дарааллын нийцэл.
  5. Онцлог байдал- амин хүчил бүр нь өөр амин хүчлийг ашиглах боломжгүй тодорхой кодонтой тохирч байна.
  6. Нэг чиглэлтэй байдал- кодонуудыг нэг чиглэлд уншдаг - эхний нуклеотидаас дараагийнх хүртэл
  7. Муухайрах эсвэл илүүдэл, - нэг амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсанаар кодлох боломжтой (амин хүчлүүд - 20, боломжит гурвалсанууд - 64, тэдгээрийн 61 нь семантик, өөрөөр хэлбэл амин хүчил бүр нь дунджаар 3 кодонтой тохирч байна); Үл хамаарах зүйл бол метионин (Met) ба триптофан (Trp) юм.

    Кодын доройтлын шалтгаан нь үндсэн семантик ачааллыг гурвалсан дахь эхний хоёр нуклеотид үүрдэг бөгөөд гурав дахь нь тийм ч чухал биш юм. Эндээс кодын доройтлын дүрэм : Хэрэв хоёр кодон эхний хоёр нуклеотидтэй, гурав дахь нуклеотид нь ижил ангилалд (пурин эсвэл пиримидин) хамаарах бол тэдгээр нь ижил амин хүчлийг кодлодог.

    Гэсэн хэдий ч, энэ хамгийн тохиромжтой дүрэмд хоёр үл хамаарах зүйл бий. Энэ нь изолейцин биш харин метионинтэй тохирч байх ёстой AUA кодон ба зогсолт кодон болох UGA кодон, харин триптофантай тохирч байх ёстой. Кодын доройтол нь дасан зохицох ач холбогдолтой нь ойлгомжтой.

  8. Олон талт байдал- удамшлын кодын дээрх бүх шинж чанарууд нь бүх амьд организмын шинж чанар юм.
    Кодон Бүх нийтийн код Митохондрийн кодууд
    Сээр нуруутан амьтад Сээр нуруугүй амьтан Мөөгөнцөр Ургамал
    U.G.A.ЗОГСTrpTrpTrpЗОГС
    AUAИлэУулзсанУулзсанУулзсанИлэ
    CUAЛеуЛеуЛеуThrЛеу
    A.G.A.АргЗОГССэрАргАрг
    AGGАргЗОГССэрАргАрг

    Сүүлийн үед 1979 онд Беррелл хүний ​​митохондрийн хамгийн тохиромжтой кодыг нээсэнтэй холбогдуулан кодын нийтлэг байдлын зарчим ганхаж байна. Митохондрийн кодонд UGA кодон нь триптофантай, AUA нь метионинтэй тохирч байгаа нь кодын доройтлын дүрмийн дагуу байдаг.

    Магадгүй хувьслын эхэн үед бүх энгийн организмууд митохондритай ижил кодтой байсан бөгөөд дараа нь бага зэрэг хазайлттай байсан.

  9. Давхарддаггүй- генетикийн текстийн гурвалсан бүр нь бие биенээсээ хамааралгүй, нэг нуклеотид нь зөвхөн нэг гурвалсанд багтдаг; Зураг дээр. давхардсан болон давхцаагүй кодын ялгааг харуулж байна.

    1976 онд φX174 фагийн ДНХ-ийг дараалалд оруулав. Энэ нь 5375 нуклеотидээс бүрдсэн нэг судалтай дугуй ДНХ-тэй. Фаг нь 9 уургийг кодлодог нь мэдэгдэж байсан. Тэдний 6-д нь ар араасаа байрлах генүүд тогтоогдсон.

    Энэ нь давхцал байгаа нь тогтоогдсон. Ген Е нь бүхэлдээ D генийн дотор байрладаг. Түүний эхлэл кодон нь нэг нуклеотидын хүрээ шилжилтийн үр дүнд үүсдэг. Д генийн төгсгөлд J ген эхэлдэг.Хоёр нуклеотидын шилжилтийн үр дүнд J генийн эхлэл кодон нь D генийн зогсолтын кодонтой давхцдаг. Энэхүү бүтээцийг гурвын үржвэр биш олон тооны нуклеотидын "унших хүрээний шилжилт" гэж нэрлэдэг. Өнөөдрийг хүртэл давхцлыг хэдхэн фагийн хувьд л харуулсан.

  10. Дуу чимээний дархлаа- консерватив орлуулалтын тоог радикал орлуулалтын тоонд харьцуулсан харьцаа.

    Кодлогдсон амин хүчлийн ангилал өөрчлөгдөхөд хүргэдэггүй нуклеотидыг орлуулах мутацыг консерватив гэж нэрлэдэг. Кодлогдсон амин хүчлийн ангиллын өөрчлөлтөд хүргэдэг нуклеотидыг орлуулах мутацыг радикал гэж нэрлэдэг.

    Ижил амин хүчлийг өөр өөр гурвалсанаар кодлох боломжтой тул гурвалсан дахь зарим орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийг өөрчлөхөд хүргэдэггүй (жишээлбэл, UUU -> UUC нь фенилаланиныг үлдээдэг). Зарим орлуулалт нь амин хүчлийг ижил ангиас нөгөөд (туйлтгүй, туйлт, үндсэн, хүчиллэг) өөрчилдөг бол бусад орлуулалтууд нь амин хүчлийн ангиллыг өөрчилдөг.

    Гурвалсан төрөл бүрт 9 дан орлуулалт хийж болно, өөрөөр хэлбэл. Аль байрлалаа (1, 2, 3-р) өөрчлөхөө сонгох гурван арга байдаг бөгөөд сонгосон үсгийг (нуклеотид) 4-1=3 өөр үсэг (нуклеотид) болгон өөрчилж болно. Боломжит нуклеотидын орлуулалтын нийт тоо 61-ээс 9 = 549 байна.

    Генетик кодын хүснэгтийг ашиглан шууд тооцоолсноор та эдгээрийг баталгаажуулж болно: 23 нуклеотидын орлуулалт нь кодонууд - орчуулгын терминаторууд үүсэхэд хүргэдэг. 134 орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийг өөрчилдөггүй. 230 орлуулалт нь кодлогдсон амин хүчлийн ангиллыг өөрчилдөггүй. 162 орлуулалт нь амин хүчлийн ангиллын өөрчлөлтөд хүргэдэг, i.e. радикал байдаг. 3-р нуклеотидын 183 орлуулалтын 7 нь орчуулгын терминаторууд гарч ирэхэд хүргэдэг бөгөөд 176 нь консерватив байдаг. 1-р нуклеотидын 183 орлуулалтаас 9 нь терминатор үүсэхэд хүргэдэг, 114 нь консерватив, 60 нь радикал юм. 2-р нуклеотидын 183 орлуулалтаас 7 нь терминатор үүсэхэд хүргэдэг, 74 нь консерватив, 102 нь радикал юм.


Удамшлын кодыг ихэвчлэн ДНХ ба РНХ дахь нуклеотидын нэгдлүүдийн дараалсан байрлалыг харуулсан шинж тэмдгүүдийн систем гэж ойлгодог бөгөөд энэ нь уургийн молекул дахь амин хүчлийн нэгдлүүдийн дарааллыг харуулсан өөр тэмдгийн системтэй тохирдог.

Энэ нь чухал юм!

Эрдэмтэд генетикийн кодын шинж чанарыг судалж үзэхэд түгээмэл байдал нь гол зүйлүүдийн нэг гэж хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Тийм ээ, хачирхалтай сонсогдож байгаа ч бүх зүйл нэг, түгээмэл, нийтлэг генетик кодоор нэгддэг. Энэ нь удаан хугацааны туршид үүссэн бөгөөд энэ үйл явц 3.5 тэрбум жилийн өмнө дууссан. Үүний үр дүнд түүний хувьслын ул мөрийг кодын бүтцээс эхлээд өнөөг хүртэл харж болно.

Бид генетикийн кодын элементүүдийн дарааллын талаар ярихдаа энэ нь эмх замбараагүй байдлаас хол боловч хатуу тодорхойлогдсон дараалалтай гэсэн үг юм. Мөн энэ нь генетикийн кодын шинж чанарыг ихээхэн тодорхойлдог. Энэ нь үгийн үсэг, үений зохион байгуулалттай дүйцэхүйц юм. Бид ердийн дэг журмыг зөрчихөд ном, сонины хуудаснаас уншсан зүйлсийн ихэнх нь инээдтэй, инээдтэй зүйл болж хувирах болно.

Генетик кодын үндсэн шинж чанарууд

Ихэвчлэн код нь тусгай аргаар шифрлэгдсэн зарим мэдээллийг агуулдаг. Кодыг тайлахын тулд та өвөрмөц онцлогуудыг мэдэх хэрэгтэй.

Тиймээс генетикийн кодын үндсэн шинж чанарууд нь:

  • гурвалсан байдал;
  • доройтол эсвэл илүүдэл;
  • хоёрдмол утгагүй байдал;
  • тасралтгүй байдал;
  • дээр дурдсан олон талт байдал.

Үл хөдлөх хөрөнгө тус бүрийг нарийвчлан авч үзье.

1. Гурвалсан

Энэ нь гурван нуклеотидын нэгдэл нь молекул дотор дараалсан гинж үүсгэдэг (жишээлбэл, ДНХ эсвэл РНХ). Үүний үр дүнд амин хүчлүүдийн аль нэг нь пептидийн гинжин хэлхээнд байрладаг гурвалсан нэгдэл үүсдэг эсвэл кодлодог.

Кодонууд (тэдгээр нь бас код үг!) нь холболтын дараалал, тэдгээрийн нэг хэсэг болох азотын нэгдлүүдийн (нуклеотид) төрлөөр ялгагдана.

Генетикийн хувьд 64 төрлийн кодоныг ялгах нь заншилтай байдаг. Тэд тус бүрдээ 3 төрлийн нуклеотидын дөрвөн төрлийн нэгдлийг үүсгэж чаддаг. Энэ нь 4-ийн тоог гуравдахь зэрэглэлд хүргэсэнтэй тэнцэнэ. Тиймээс 64 нуклеотидын нэгдэл үүсэх боломжтой.

2. Генетик кодын илүүдэл

Энэ шинж чанар нь нэг амин хүчлийг шифрлэхэд хэд хэдэн кодон шаардлагатай үед ажиглагддаг бөгөөд ихэвчлэн 2-6 хооронд байдаг. Зөвхөн триптофаныг нэг триплет ашиглан кодлох боломжтой.

3. Хоёрдмол утгагүй байдал

Энэ нь эрүүл генетикийн удамшлын үзүүлэлт болох генетикийн кодын шинж чанарт багтдаг. Жишээлбэл, гинжин хэлхээний зургаадугаар байранд ордог GAA гурвалсан нь цусны сайн төлөв байдал, хэвийн гемоглобины талаар эмч нарт хэлж чадна. Тэр бол гемоглобины тухай мэдээллийг авч явдаг бөгөөд энэ нь бас түүгээр кодлогддог.Хэрвээ хүн цус багадалттай бол нуклеотидын аль нэг нь кодны өөр үсгээр солигддог - U гэсэн энэ нь өвчний дохио юм.

4. Тасралтгүй байдал

Генетик кодын энэ шинж чанарыг бүртгэхдээ кодонууд нь гинжин хэлхээний холбоосууд шиг хол зайд биш, харин нуклейн хүчлийн гинжин хэлхээнд шууд ойрхон байрладаг бөгөөд энэ гинж нь тасалддаггүй гэдгийг санах нь зүйтэй. түүнд эхлэл төгсгөл байхгүй.

5. Олон талт байдал

Дэлхий дээрх бүх зүйл нийтлэг генетик кодоор нэгддэг гэдгийг бид хэзээ ч мартаж болохгүй. Тиймээс, приматууд болон хүмүүс, шавьж, шувууд, зуун жилийн настай баобаб мод, газраас дөнгөж гарч ирсэн өвсний ир зэрэгт ижил төстэй гурвалсан амьтдыг ижил төрлийн амин хүчлээр кодлодог.

Тухайн организмын шинж чанарын талаархи үндсэн мэдээлэл нь генд агуулагддаг бөгөөд энэ нь тухайн организм нь урьд өмнө амьдарч байсан хүмүүсээс өвлөн авдаг, удамшлын код хэлбэрээр байдаг програм юм.