Geneetilise koodi omadused ja nende omadused lühidalt. Valkude ja nukleiinhapete biosüntees

Pärilik teave on teave valgu struktuuri kohta (teave selle kohta millised aminohapped mis järjekorras kombineerida valgu esmase struktuuri sünteesi käigus).

Teave valkude struktuuri kohta on kodeeritud DNA-s, mis eukarüootidel on osa kromosoomidest ja asub tuumas. DNA osa (kromosoomi), mis kodeerib teavet ühe valgu kohta, nimetatakse geen.

Transkriptsioon- see on teabe ümberkirjutamine DNA-st mRNA-ks (messenger RNA). mRNA kannab informatsiooni tuumast tsütoplasmasse, valgusünteesi kohta (ribosoomi).

Saade on valkude biosünteesi protsess. Ribosoomi sees on tRNA antikoodonid kinnitatud mRNA koodonitele vastavalt komplementaarsuse põhimõttele. Ribosoom seob tRNA-ga toodud aminohapped peptiidsidemega, moodustades valku.

Transkriptsiooni, translatsiooni ja replikatsiooni (DNA kahekordistumise) reaktsioonid on reaktsioonid maatriksi süntees. DNA toimib mRNA sünteesi mallina, mRNA toimib valgusünteesi mallina.

Geneetiline kood on viis, kuidas DNA-s salvestatakse teave valgu struktuuri kohta.

Geenikoodi omadused

1) Kolmilisus: ühte aminohapet kodeerivad kolm nukleotiidi. Neid 3 nukleotiidi DNA-s nimetatakse tripletiks, mRNA-s - koodoniks, tRNA-s - antikoodoniks (kuid eksamil võib olla "kooditriplet" jne).

2) Koondamine(degeneratsioon): aminohappeid on ainult 20 ja aminohappeid kodeerivaid kolmikuid on 61, nii et iga aminohapet kodeerivad mitmed kolmikud.

3) Ühemõttelisus: iga kolmik (koodon) kodeerib ainult ühte aminohapet.

4) Mitmekülgsus: geneetiline kood on kõigi Maa elusorganismide jaoks sama.

Ülesanded

Ülesanded nukleotiidide/aminohapete arvu kohta
3 nukleotiidi = 1 triplett = 1 aminohape = 1 tRNA

Ülesanded ATHC-s
DNA mRNA tRNA
A U A
T A U
G C G
C G C

Valige üks, kõige õigem variant. mRNA on koopia
1) üks geen või geenide rühm
2) valgu molekuli ahelad
3) üks valgu molekul
4) plasmamembraani osad

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Protsessi käigus moodustub valgumolekuli primaarstruktuur, mille annab mRNA nukleotiidjärjestus
1) saated
2) transkriptsioonid
3) reduplikatsioon
4) denatureerimine

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Milline järjestus peegeldab õigesti geneetilise informatsiooni realiseerumise viisi
1) geen --> mRNA --> valk --> tunnus
2) tunnus --> valk --> mRNA --> geen --> DNA
3) mRNA --> geen --> valk --> tunnus
4) geen --> DNA --> tunnus --> valk

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Valige rakus valkude sünteesi protsessis õige teabe edastamise jada
1) DNA -> messenger RNA -> valk
2) DNA -> ülekande-RNA -> valk
3) ribosomaalne RNA -> ülekande-RNA -> valk
4) ribosomaalne RNA -> DNA -> ülekande-RNA -> valk

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Sama aminohape vastab ülekande-RNA CAA antikoodonile ja DNA tripletile
1) CAA
2) TSUU
3) GTT
4) GAA

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. AAU antikoodon ülekande-RNA-l vastab DNA tripletile
1) TTA
2) AAT
3) AAA
4) TTT

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Iga aminohape rakus on kodeeritud
1) üks DNA molekul
2) mitu kolmikut
3) mitu geeni
4) üks nukleotiid

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Geneetilise koodi funktsionaalne üksus
1) nukleotiid
2) kolmik
3) aminohape
4) tRNA

Vastus

Valige kolm võimalust. Maatriks-tüüpi reaktsioonide tulemusena sünteesitakse molekulid
1) polüsahhariidid
2) DNA
3) monosahhariidid
4) mRNA
5) lipiidid
6) orav

Vastus

1. Määrake valkude biosünteesi tagavate protsesside järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) peptiidsidemete moodustumine aminohapete vahel
2) tRNA antikoodoni kinnitumine komplementaarse mRNA koodoni külge
3) mRNA molekulide süntees DNA-l
4) mRNA liikumine tsütoplasmas ja selle asukoht ribosoomil
5) aminohapete viimine ribosoomi tRNA abil

Vastus

2. Kehtestada valkude biosünteesi protsesside järjestus rakus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) peptiidsideme moodustumine aminohapete vahel
2) mRNA koodoni ja tRNA antikoodoni interaktsioon
3) tRNA vabanemine ribosoomist
4) mRNA ühendus ribosoomiga
5) mRNA vabanemine tuumast tsütoplasmasse
6) mRNA süntees

Vastus

3. Määrake valkude biosünteesi protsesside järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) mRNA süntees DNA-l
2) aminohapete kohaletoimetamine ribosoomi
3) peptiidsideme moodustumine aminohapete vahel
4) aminohappe kinnitumine tRNA-le
5) mRNA ühendus kahe ribosoomi subühikuga

Vastus

4. Määrake valgu biosünteesi etappide järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) valgumolekuli eraldamine ribosoomist
2) tRNA kinnitumine stardikoodonile
3) transkriptsioon
4) polüpeptiidahela pikenemine
5) mRNA vabanemine tuumast tsütoplasmasse

Vastus

5. Määrake valkude biosünteesi protsesside õige järjestus. Kirjutage üles vastav numbrijada.
1) aminohappe kinnitumine peptiidile
2) mRNA süntees DNA-l
3) antikoodoni koodoni äratundmine
4) mRNA assotsiatsioon ribosoomiga
5) mRNA vabanemine tsütoplasmasse

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Milline ülekande RNA antikoodon vastab DNA molekulis olevale TGA tripletile
1) ACU
2) ZUG
3) UGA
4) AHA

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Geneetiline kood on universaalne, sest
1) iga aminohapet kodeerib nukleotiidide kolmik
2) aminohappe koha valgu molekulis määravad erinevad kolmikud
3) see kehtib kõigi Maal elavate olendite kohta
4) ühte aminohapet kodeerivad mitu kolmikut

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. DNA osa, mis sisaldab teavet ühe polüpeptiidahela kohta, nimetatakse
1) kromosoom
2) kolmik
3) genoom
4) kood

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Tõlge on protsess, mille käigus
1) DNA ahelate arv kahekordistub
2) DNA matriitsil sünteesitakse mRNA
3) valgud sünteesitakse ribosoomi mRNA matriitsil
4) katkevad vesiniksidemed DNA molekulide vahel

Vastus

Valige kolm võimalust. Erinevalt fotosünteesist toimub valkude biosüntees
1) kloroplastides
2) mitokondrites
3) plastilistes vahetusreaktsioonides
4) maatrikstüüpi reaktsioonides
5) lüsosoomides
6) leukoplastides

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Tõlkemaatriks on molekul
1) tRNA
2) DNA
3) rRNA
4) mRNA

Vastus

Kõiki, välja arvatud kaks alltoodud tunnust, saab kasutada nukleiinhapete funktsioonide kirjeldamiseks rakus. Tuvastage kaks märki, mis üldnimekirjast "välja kukuvad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need tabelisse on märgitud.
1) viib läbi homöostaasi
2) taluma pärilikku teavet tuumast ribosoomini
3) osaleda valkude biosünteesis
4) on osa rakumembraanist
5) transpordivad aminohappeid

Vastus

AMINOHAPEED – KOODONID mRNA
Mitu mRNA koodonit kodeerib teavet 20 aminohappe kohta? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

Aminohapped – NUKLEOTIIDID mRNA
1. Polüpeptiidi piirkond koosneb 28 aminohappejäägist. Määrake nukleotiidide arv mRNA piirkonnas, mis sisaldab teavet valgu primaarse struktuuri kohta.

Vastus

2. Mitu nukleotiidi sisaldab mRNA, kui sellest sünteesitav valk koosneb 180 aminohappejäägist? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

Aminohapped – DNA NUKLEOTIIDID
1. Valk koosneb 140 aminohappejäägist. Mitu nukleotiidi on geeni piirkonnas, milles selle valgu primaarstruktuur on kodeeritud?

Vastus

2. Valk koosneb 180 aminohappejäägist. Mitu nukleotiidi on geenis, mis kodeerib selle valgu aminohapete järjestust. Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

3. DNA molekuli fragment kodeerib 36 aminohapet. Mitu nukleotiidi see DNA fragment sisaldab? Kirjuta oma vastusesse vastav number.

Vastus

4. Polüpeptiid koosneb 20 aminohappeühikust. Määrake nukleotiidide arv geenipiirkonnas, mis kodeerib neid aminohappeid polüpeptiidis. Kirjuta oma vastus numbrina.

Vastus

5. Mitu nukleotiidi geenipiirkonnas kodeerib 25 aminohappejäägist koosnevat valgufragmenti? Kirjutage oma vastuse jaoks õige number.

Vastus

6. Mitu nukleotiidi DNA matriitsi ahela fragmendis kodeerib 55 aminohapet polüpeptiidi fragmendis? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

Aminohapped – tRNA
1. Mitu tRNA-d osales valgusünteesis, mis sisaldab 130 aminohapet? Kirjuta vastusesse õige number.

Vastus

2. Valgu molekuli fragment koosneb 25 aminohappest. Mitu tRNA molekuli osales selle loomises? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

Aminohapped – TRIPLETID
1. Mitu tripletti sisaldab DNA molekuli fragment, mis kodeerivad 36 aminohapet? Kirjuta oma vastusesse vastav number.

Vastus

2. Mitu kolmikut kodeerivad 32 aminohapet? Kirjutage oma vastuse jaoks õige number.

Vastus

NUKLEOTIIDID – AMINOHAPPED
1. Kui palju aminohappeid on kodeeritud 129 nukleotiidijääki sisaldavas geeniosas?

Vastus

2. Mitut aminohapet kodeerib 900 nukleotiidi? Kirjutage oma vastuse jaoks õige number.

Vastus

3. Kui palju on aminohappeid ühes valgus, kui seda kodeeriv geen koosneb 600 nukleotiidist? Kirjutage oma vastuse jaoks õige number.

Vastus

4. Mitut aminohapet kodeerib 1203 nukleotiidi? Vastuseks kirjutage üles ainult aminohapete arv.

Vastus

5. Mitu aminohapet on vaja polüpeptiidi sünteesiks, kui seda kodeeriv mRNA sisaldab 108 nukleotiidi? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

mRNA NUKLEOTIIDID – DNA NUKLEOTIIDID
Valgusünteesis osaleb mRNA molekul, mille fragment sisaldab 33 nukleotiidijääki. Määrake nukleotiidijääkide arv DNA matriitsi ahela piirkonnas.

Vastus

NUKLEOTIIDID – tRNA
Mitu transport-RNA molekuli osales translatsioonis, kui geenilõik sisaldab 930 nukleotiidijääki?

Vastus

TRIPLETID – NUKLEOTIIDIDE mRNA
Mitu nukleotiidi on mRNA molekuli fragmendis, kui DNA kodeeriva ahela fragment sisaldab 130 tripletti? Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

tRNA – AMINOHAPEED
Määrake aminohapete arv valgus, kui translatsiooniprotsessis osaleb 150 tRNA molekuli. Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

LIHTSALT
Mitu nukleotiidi moodustavad ühe mRNA koodoni?

Vastus

Mitu nukleotiidi moodustavad ühe mRNA stoppkoodoni?

Vastus

Mitu nukleotiidi moodustavad tRNA antikoodoni?

Vastus

RASKE
Valgu suhteline molekulmass on 6000. Määrake aminohapete arv valgu molekulis, kui ühe aminohappejäägi suhteline molekulmass on 120. Kirjutage vastusesse ainult vastav arv.

Vastus

DNA molekuli kahes ahelas on 3000 nukleotiidi. Teave valgu struktuuri kohta on kodeeritud ühte ahelatest. Loendage, mitu aminohapet on kodeeritud ühel DNA ahelal. Vastuseks kirjutage üles ainult aminohapete arvule vastav arv.

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Sama aminohape vastab UCA antikoodonile ülekande-RNA-s ja tripletile DNA-s olevas geenis
1) GTA
2) ACA
3) TGT
4) TCA

Vastus

Valige üks, kõige õigem variant. Hemoglobiini süntees rakus kontrollib DNA molekuli teatud segmenti, mida nimetatakse
1) koodon
2) kolmik
3) geneetiline kood
4) genoom

Vastus

Millistes järgmistest rakuorganellides toimuvad maatriksi sünteesi reaktsioonid? Tuvastage üldloendist kolm tõest väidet ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) tsentrioolid
2) lüsosoomid
3) Golgi aparaat
4) ribosoomid
5) mitokondrid
6) kloroplastid

Vastus

Mõelge lahtris toimuvaid protsesse kujutavale pildile ja märkige A) protsessi nimi, mis on tähistatud tähega A, B) protsessi nimi, mis on tähistatud tähega B, C) kemikaali tüübi nimetus. reaktsioonid. Iga tähe jaoks valige pakutavast loendist sobiv termin.
1) replikatsioon
2) transkriptsioon
3) saade
4) denatureerimine
5) eksotermilised reaktsioonid
6) asendusreaktsioonid
7) maatriksi sünteesi reaktsioonid
8) lõhustamisreaktsioonid

Vastus

Vaadake pilti ja kirjutage (A) protsessi 1 nimi, (B) protsessi 2 nimi, (c) protsessi 2 lõpptoode. Iga tähe jaoks valige pakutavast loendist sobiv termin või mõiste.
1) tRNA
2) polüpeptiid
3) ribosoom
4) replikatsioon
5) saade
6) konjugatsioon
7) ATP
8) transkriptsioon

Vastus

Luua vastavus valgusünteesi protsesside ja etappide vahel: 1) transkriptsioon, 2) translatsioon. Kirjutage numbrid 1 ja 2 õiges järjekorras.
A) t-RNA aminohapete ülekanne
B) DNA on kaasatud
C) i-RNA süntees
D) polüpeptiidahela moodustumine
D) esineb ribosoomil

Vastus

Kõiki allpool loetletud funktsioone, välja arvatud kaks, kasutatakse joonisel kujutatud protsessi kirjeldamiseks. Tuvastage kaks märki, mis üldnimekirjast "välja kukuvad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) komplementaarsuse põhimõtte kohaselt transleeritakse DNA molekuli nukleotiidjärjestus erinevat tüüpi RNA molekulide nukleotiidjärjestuseks
2) nukleotiidjärjestuse translatsiooni aminohappejärjestuseks
3) geneetilise informatsiooni tuumast valgusünteesikohta ülekandmise protsess
4) protsess toimub ribosoomides
5) protsessi tulemus - RNA süntees

Vastus

Polüpeptiidi molekulmass on 30 000 USD. Määrake seda kodeeriva geeni pikkus, kui ühe aminohappe molekulmass on keskmiselt 100 ja nukleotiidide vaheline kaugus DNA-s on 0,34 nm. Kirjutage vastusesse ainult sobiv number.

Vastus

Valige allpool loetletud reaktsioonide hulgast kaks, mis on seotud maatrikssünteesi reaktsioonidega. Kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) tselluloosi süntees
2) ATP süntees
3) valkude biosüntees
4) glükoosi oksüdatsioon
5) DNA replikatsioon

Vastus

Valige kuue hulgast kolm õiget vastust ja kirjutage tabelisse numbrid, mille all need on märgitud. Maatriksreaktsioonid rakus hõlmavad
1) DNA replikatsioon
2) vee fotolüüs
3) RNA süntees
4) kemosüntees
5) valkude biosüntees
6) ATP süntees

Vastus

Valkude biosünteesi protsessi kirjeldamiseks rakus saab kasutada kõiki järgmisi tunnuseid, välja arvatud kaks. Määrake kaks tunnust, mis üldnimekirjast "välja langevad", ja kirjutage vastuseks üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) Protsess toimub ensüümide juuresolekul.
2) Keskne roll protsessis on RNA molekulidel.
3) Protsessiga kaasneb ATP süntees.
4) Aminohapped toimivad monomeeridena molekulide moodustamisel.
5) Valgumolekulide kokkupanek toimub lüsosoomides.

Vastus

Leia antud tekstist kolm viga. Täpsustage nende ettepanekute arv, milles need on tehtud.(1) Valkude biosünteesi käigus toimuvad maatriksisünteesi reaktsioonid. (2) Maatriksi sünteesi reaktsioonid hõlmavad ainult replikatsiooni- ja transkriptsioonireaktsioone. (3) Transkriptsiooni tulemusena sünteesitakse mRNA, mille matriitsiks on kogu DNA molekul. (4) Pärast tuuma pooride läbimist siseneb mRNA tsütoplasmasse. (5) Messenger RNA osaleb tRNA sünteesis. (6) Transfer RNA annab aminohappeid valkude kokkupanekuks. (7) ATP molekulide energia kulub iga aminohappe ühendamiseks tRNA-ga.

Vastus

Tõlke kirjeldamiseks kasutatakse kõiki järgmisi mõisteid peale kahe. Tuvastage kaks märki, mis üldnimekirjast "välja kukuvad", ja kirjutage üles numbrid, mille all need on märgitud.
1) maatrikssüntees
2) mitootiline spindel
3) polüsoom
4) peptiidside
5) kõrgemad rasvhapped

Vastus

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Geneetiline kood on viis aminohapete järjestuse kodeerimiseks valgu molekulis, kasutades nukleiinhappemolekulis olevat nukleotiidide järjestust. Geneetilise koodi omadused tulenevad selle kodeerimise tunnustest.

Valgu iga aminohape on seotud kolme järjestikuse nukleiinhappenukleotiidiga - kolmik, või koodon. Iga nukleotiid võib sisaldada ühte neljast lämmastiku alusest. RNA-s on need adeniin (A), uratsiil (U), guaniin (G), tsütosiin (C). Lämmastikaluseid erineval viisil kombineerides (antud juhul neid sisaldavaid nukleotiide) saab palju erinevaid kolmikuid: AAA, GAU, UCC, GCA, AUC jne Võimalike kombinatsioonide koguarv on 64, s.o 43.

Elusorganismide valgud sisaldavad umbes 20 aminohapet. Kui loodus "mõelduks" kodeerima iga aminohapet mitte kolme, vaid kahe nukleotiidiga, siis selliste paaride mitmekesisusest ei piisa, sest neid oleks ainult 16, s.o. 42.

Sellel viisil, geneetilise koodi peamine omadus on selle kolmik. Iga aminohapet kodeerib nukleotiidide kolmik.

Kuna võimalikke erinevaid kolmikuid on oluliselt rohkem kui bioloogilistes molekulides kasutatavaid aminohappeid, siis selline omadus nagu koondamine geneetiline kood. Paljusid aminohappeid hakkas kodeerima mitte üks, vaid mitu. Näiteks aminohapet glütsiini kodeerivad neli erinevat koodonit: GGU, GGC, GGA, GGG. Ka koondamist nimetatakse degeneratsioon.

Aminohapete ja koodonite vaheline vastavus kajastub tabelite kujul. Näiteks need:

Seoses nukleotiididega on geneetilisel koodil järgmine omadus: ainulaadsus(või spetsiifilisus): iga koodon vastab ainult ühele aminohappele. Näiteks saab GGU koodon kodeerida ainult glütsiini ja mitte ühtegi teist aminohapet.

Jällegi. Redundantsus seisneb selles, et mitu kolmikut võivad kodeerida sama aminohapet. Spetsiifilisus – iga konkreetne koodon võib kodeerida ainult ühte aminohapet.

Geneetilises koodis pole erilisi kirjavahemärke (v.a stoppkoodonid, mis näitavad polüpeptiidi sünteesi lõppu). Kirjavahemärkide funktsiooni täidavad kolmikud ise – ühe lõpp tähendab, et järgmisena algab teine. See tähendab geneetilise koodi kahte järgmist omadust: järjepidevus ja mittekattuvad. Järjepidevuse all mõistetakse kolmikute lugemist kohe üksteise järel. Mittekattuvus tähendab, et iga nukleotiid võib olla osa ainult ühest kolmikust. Seega tuleb järgmise kolmiku esimene nukleotiid alati pärast eelmise kolmiku kolmandat nukleotiidi. Koodon ei saa alata eelmise koodoni teisest või kolmandast nukleotiidist. Teisisõnu, kood ei kattu.

Geneetilisel koodil on omadus universaalsus. See kehtib kõigi Maa organismide kohta, mis näitab elu päritolu ühtsust. Sellest on väga harvad erandid. Näiteks mõned mitokondrite ja kloroplastide kolmikud kodeerivad oma tavalistest aminohapetest muid aminohappeid. See võib viidata sellele, et elu arengu koidikul esines geneetilises koodis pisut erinevaid variatsioone.

Lõpuks on geneetiline kood mürakindlus, mis on selle vara kui koondamise tagajärg. Punktmutatsioonid, mis mõnikord esinevad DNA-s, põhjustavad tavaliselt ühe lämmastikualuse asendamise teisega. See muudab kolmiku. Näiteks oli see AAA, pärast mutatsiooni sai sellest AAG. Sellised muutused ei põhjusta aga alati sünteesitud polüpeptiidi aminohappe muutumist, kuna mõlemad kolmikud võivad geneetilise koodi liiasuse tõttu vastata ühele aminohappele. Arvestades, et mutatsioonid on sagedamini kahjulikud, on mürakindluse omadus kasulik.

Geneetiline ehk bioloogiline kood on eluslooduse üks universaalseid omadusi, mis tõestab selle päritolu ühtsust. Geneetiline kood- see on meetod polüpeptiidi aminohappejärjestuse kodeerimiseks, kasutades nukleiinhappe nukleotiidjärjestust (informatiivne RNA või komplementaarne DNA osa, millel sünteesitakse mRNA).

On ka teisi määratlusi.

Geneetiline kood- see on vastavus igale aminohappele (mis on elusvalkude osa) teatud kolmest nukleotiidist koosnevas järjestuses. Geneetiline kood on seos nukleiinhappe aluste ja valkude aminohapete vahel.

Teaduskirjanduses ei mõisteta geneetilise koodi all ühegi organismi DNA nukleotiidide järjestust, mis määrab tema individuaalsuse.

On vale eeldada, et ühel organismil või liigil on üks kood ja teisel teine. Geneetiline kood on see, kuidas aminohappeid kodeerivad nukleotiidid (st põhimõte, mehhanism); see on universaalne kõigile elusolenditele, sama kõigile organismidele.

Seetõttu on vale öelda näiteks "Inimese geneetiline kood" või "Organismi geneetiline kood", mida sageli kasutatakse teaduslähedases kirjanduses ja filmides.

Nendel juhtudel peetakse silmas tavaliselt inimese, organismi vms genoomi.

Elusorganismide mitmekesisus ja nende elutegevuse iseärasused on eelkõige tingitud valkude mitmekesisusest.

Valgu spetsiifilise struktuuri määrab selle koostist moodustavate erinevate aminohapete järjestus ja kogus. Peptiidi aminohappejärjestus krüpteeritakse DNA-s bioloogilise koodi abil. Monomeeride komplekti mitmekesisuse seisukohalt on DNA primitiivsem molekul kui peptiid. DNA on vaid nelja nukleotiidi vaheldused. See on pikka aega takistanud teadlastel käsitlemast DNA-d pärilikkuse materjalina.

Kuidas aminohappeid kodeerivad nukleotiidid

1) Nukleiinhapped (DNA ja RNA) on nukleotiididest koosnevad polümeerid.

Iga nukleotiid võib sisaldada ühte neljast lämmastiku alusest: adeniin (A, en: A), guaniin (G, G), tsütosiin (C, en: C), tümiin (T, en: T). RNA puhul asendatakse tümiin uratsiiliga (Y, U).

Geneetilise koodi kaalumisel võetakse arvesse ainult lämmastiku aluseid.

Siis saab DNA ahelat kujutada nende lineaarse järjestusega. Näiteks:

Selle koodiga komplementaarne mRNA piirkond on järgmine:

2) Valgud (polüpeptiidid) on aminohapetest koosnevad polümeerid.

Elusorganismides kasutatakse polüpeptiidide ehitamiseks 20 aminohapet (veel mõned on väga haruldased). Nende tähistamiseks võib kasutada ka ühte tähte (kuigi sagedamini kasutatakse kolme – aminohappe nimetuse lühend).

Polüpeptiidi aminohapped on samuti lineaarselt seotud peptiidsidemega. Oletame näiteks, et valgu piirkonnas on järgmine aminohapete järjestus (iga aminohape on tähistatud ühe tähega):

3) Kui ülesanne on kodeerida iga aminohape nukleotiidide abil, siis taandub see sellele, kuidas kodeerida 20 tähte 4 tähega.

Seda saab teha, sobitades 20-tähelise tähestiku tähed sõnadega, mis koosnevad mitmest 4-tähelise tähestiku tähest.

Kui ühte aminohapet kodeerib üks nukleotiid, siis saab kodeerida ainult nelja aminohapet.

Kui iga aminohape sobitub RNA ahelas kahe järjestikuse nukleotiidiga, saab kodeerida kuusteist aminohapet.

Tõepoolest, kui tähti on neli (A, U, G, C), on nende erinevate paaride kombinatsioonide arv 16: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), ( UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC).

[Tajumise hõlbustamiseks kasutatakse sulgusid.] See tähendab, et sellise koodiga (kahetäheline sõna) saab kodeerida ainult 16 erinevat aminohapet: igaühel on oma sõna (kaks järjestikust nukleotiidi).

Matemaatikast näeb kombinatsioonide arvu määramise valem välja selline: ab = n.

Siin n on erinevate kombinatsioonide arv, a on tähestiku tähtede arv (või numbrisüsteemi alus), b on tähtede arv sõnas (või numbrid numbris). Kui asendame selle valemiga 4-tähelise tähestiku ja kahest tähest koosnevad sõnad, saame 42 = 16.

Kui iga aminohappe koodsõnana kasutatakse kolme järjestikust nukleotiidi, saab kodeerida 43 = 64 erinevat aminohapet, kuna 64 erinevat kombinatsiooni võivad koosneda neljast tähest, mis on võetud kolmeks (näiteks AUG, GAA, CAU, GGU jne).

d.). See on juba enam kui piisav 20 aminohappe kodeerimiseks.

Täpselt nii geneetilises koodis kasutatakse kolmetähelist koodi. Nimetatakse kolme järjestikust nukleotiidi, mis kodeerivad sama aminohapet kolmik(või koodon).

Iga aminohape on seotud konkreetse nukleotiidi kolmikuga.

Lisaks, kuna kolmikute kombinatsioonid kattuvad aminohapete arvuga, kodeerivad paljusid aminohappeid mitmed kolmikud.

Kolm kolmikut ei kodeeri ühtegi aminohapet (UAA, UAG, UGA).

Need tähistavad saate lõppu ja neile helistatakse stoppkoodonid(või mõttetud koodonid).

AUG-triplet ei kodeeri mitte ainult aminohapet metioniini, vaid algatab ka translatsiooni (mängib stardikoodoni rolli).

Allpool on tabelid aminohapete ja nukleotiidi kolmikute vastavuse kohta.

Esimese tabeli järgi on mugav määrata vastavat aminohapet antud tripletist. Teise jaoks - antud aminohappe jaoks sellele vastavad kolmikud.

Vaatleme näidet geneetilise koodi rakendamisest. Olgu siis järgmise sisuga mRNA:

Jagame nukleotiidide järjestuse kolmikuteks:

Võrdleme iga tripletti selle poolt kodeeritud polüpeptiidi aminohappega:

Metioniin - asparagiinhape - seriin - treoniin - trüptofaan - leutsiin - leutsiin - lüsiin - asparagiin - glutamiin

Viimane kolmik on stoppkoodon.

Geneetilise koodi omadused

Geneetilise koodi omadused tulenevad suuresti aminohapete kodeerimise viisist.

Esimene ja ilmne omadus on kolmik.

Seda mõistetakse kui tõsiasja, et koodiühik on kolmest nukleotiidist koosnev jada.

Geneetilise koodi oluline omadus on selle mittekattuvad. Ühes kolmikus sisalduvat nukleotiidi ei saa lisada teise.

See tähendab, et järjestust AGUGAA saab lugeda ainult kui AGU-GAA, kuid mitte näiteks nii: AGU-GUG-GAA. See tähendab, et kui GU paar sisaldub ühes kolmikus, ei saa see juba olla lahutamatu osa teine.

Under ainulaadsus Geneetiline kood mõistab, et iga kolmik vastab ainult ühele aminohappele.

Näiteks AGU kolmik kodeerib aminohapet seriini ja mitte ühtegi teist aminohapet.

Geneetiline kood

See kolmik vastab üheselt ainult ühele aminohappele.

Teisest küljest võib ühele aminohappele vastata mitu kolmikut. Näiteks vastab samale seriinile lisaks AGU-le ka koodon AGC. Seda omadust nimetatakse degeneratsioon geneetiline kood.

Degeneratsioon võimaldab jätta paljud mutatsioonid kahjutuks, kuna sageli ei too ühe nukleotiidi asendamine DNA-s kaasa tripleti väärtuse muutumist. Kui vaatate tähelepanelikult aminohapete ja kolmikute vastavuse tabelit, näete, et kui aminohapet kodeerivad mitu kolmikut, erinevad need sageli viimase nukleotiidi poolest, see tähendab, et see võib olla ükskõik milline.

Märgitakse ka mõningaid muid geneetilise koodi omadusi (järjepidevus, mürakindlus, universaalsus jne).

Stabiilsus kui taimede kohanemine eksisteerimistingimustega. Taimede peamised reaktsioonid ebasoodsate tegurite mõjule.

Taimede vastupidavus on võime taluda äärmuslike keskkonnategurite mõju (pinnase ja õhu põud).

Ge-not-ti-che-th koodi ühemõttelisus ilmneb selles, et

See omadus on välja töötatud evolutsiooni käigus ja on geneetiliselt fikseeritud. Ebasoodsate tingimustega piirkondades moodustusid stabiilsed dekoratiivsed vormid ja kohalikud kultuurtaimede sordid - põuakindlad. Taimedele omane konkreetne resistentsuse tase ilmneb ainult äärmuslike keskkonnategurite toimel.

Sellise teguri ilmnemise tagajärjel algab ärritusfaas - mitmete füsioloogiliste parameetrite järsk kõrvalekalle normist ja nende kiire normaliseerumine. Siis toimub ainevahetuse intensiivsuse muutus ja rakusiseste struktuuride kahjustus. Samal ajal surutakse alla kõik sünteetilised, aktiveeritakse kõik hüdrolüütilised ja väheneb keha üldine energiavarustus. Kui teguri mõju ei ületa läviväärtust, algab kohanemise faas.

Kohanenud taim reageerib vähem korduvale või suurenevale kokkupuutele äärmusliku teguriga. Organismi tasandil lisatakse kohanemismehhanismidele m / y elundite koostoime. Vee liikumise nõrgenemine, mineraal- ja orgaanilised ühendid süvendab konkurentsi elundite vahel, peatab nende kasvu.

Määratud taimede bioresistentsus. max on äärmusliku teguri väärtus, mille juures taimed moodustavad veel elujõulisi seemneid. Agronoomilise jätkusuutlikkuse määrab saagikuse vähenemise määr. Taimi iseloomustab nende vastupidavus teatud tüüpi äärmuslikele teguritele - talvitumine, gaasikindel, soolakindel, põuakindel.

Tüüp ümarussid, erinevalt lamedatest on neil esmane kehaõõnsus - skisotseel, mis on tekkinud parenhüümi hävimise tõttu, mis täidab tühimikud keha seina ja vahel. siseorganid- Selle funktsioon on transport.

See säilitab homöostaasi. Keha kuju on ümara läbimõõduga. Integument on kutikulariseeritud. Lihastikku esindab pikisuunaliste lihaste kiht. Soolestik on otsast lõpuni ja koosneb kolmest osast: eesmine, keskmine ja tagumine. Suuava asub keha eesmise otsa ventraalsel pinnal. Neelul on iseloomulik kolmnurkne luumen. eritussüsteem mida esindab protonefridia või eriline nahk - hüpodermaalsed näärmed. Enamik liike on kahekojalised, ainult sugulise paljunemisega.

Areng on otsene, harva metamorfoosiga. Neil on keha pidev rakuline koostis ja neil puudub võime taastuda. Eesmine soole koosneb suuõõne, neelu, söögitoru.

Neil ei ole keskmist ega tagumist osa. Eritussüsteem koosneb 1-2 hüpodermise hiidrakust. Pikisuunalised erituskanalid asuvad hüpodermise külgmistes servades.

Geneetilise koodi omadused. Tripleti koodi tõendid. Koodonite dešifreerimine. Lõpetuskoodonid. Geneetilise supressiooni mõiste.

Idee, et teave on kodeeritud valgu primaarse struktuuri geenis, täpsustas F.

Crick oma järjestuse hüpoteesis, mille kohaselt geenielementide järjestus määrab polüpeptiidahela aminohappejääkide järjestuse. Järjestuse hüpoteesi paikapidavust tõestab geeni ja selle poolt kodeeritud polüpeptiidi struktuuride kolineaarsus. 1953. aasta märkimisväärseim saavutus oli idee, et. Et kood on suure tõenäosusega kolmik.

; DNA aluspaarid: A-T, T-A, G-C, C-G - võivad kodeerida ainult 4 aminohapet, kui iga paar vastab ühele aminohappele. Nagu teate, on valkudes 20 aluselist aminohapet. Kui eeldame, et iga aminohape vastab 2 aluspaarile, saab kodeerida 16 aminohapet (4 * 4) - sellest jällegi ei piisa.

Kui kood on kolmik, siis saab 4 aluspaarist moodustada 64 koodonit (4 * 4 * 4), mis on enam kui piisav 20 aminohappe kodeerimiseks. Creek ja tema töökaaslased eeldasid, et kood oli kolmik, koodonite vahel ei olnud "komasid", st eraldavaid märke; geenis oleva koodi lugemine toimub alates fikseeritud punktühes suunas. 1961. aasta suvel teatasid Kirenberg ja Mattei esimese koodoni dešifreerimisest ja pakkusid välja meetodi koodonite koostise määramiseks rakuvabas valgusünteesi süsteemis.

Niisiis dešifreeriti fenüülalaniini koodon mRNA-s kui UUU. Veelgi enam, Koraani, Nirenbergi ja Lederi poolt 1965. aastal välja töötatud meetodite rakendamise tulemusena.

temasse koostati koodisõnaraamat kaasaegne vorm. Seega oli deletsioonist või aluste lisamisest põhjustatud mutatsioonide saamine T4 faagides tripleti koodi (omadus 1) tõend. Need väljalangemised ja täiendused, mis viisid koodi "lugemisel" kaadri nihkumiseni, kõrvaldati ainult koodi õigsuse taastamisega, mis takistas mutantide ilmumist. Need katsed näitasid ka, et kolmikud ei kattu, st iga alus võib kuuluda ainult ühele kolmikule (omadus 2).

Enamikul aminohapetel on rohkem kui üks koodon. Kood, milles on aminohapete arv vähem kui arv koodoneid nimetatakse degenereerunud (3 omadus), st.

st antud aminohapet võib kodeerida rohkem kui üks kolmik. Lisaks ei kodeeri kolm koodonit üldse ühtegi aminohapet (“mõttetu koodon”) ja toimivad “stoppsignaalina”. Stoppkoodon on DNA funktsionaalse üksuse, tsistroni, lõpp-punkt. Lõpetuskoodonid on kõigil liikidel ühesugused ja on esindatud kui UAA, UAG, UGA. Koodi tähelepanuväärne omadus on see, et see on universaalne (omadus 4).

Kõigis elusorganismides kodeerivad samad kolmikud samu aminohappeid.

E. coli ja pärmi puhul on näidatud kolme tüüpi mutantsete koodonite – terminaatorite olemasolu ja nende supressioon. Geenide – supressorite avastamine, nonsensidest „mõistmine“ – erinevate geenide alleelid, viitab sellele, et geneetilise koodi translatsioon võib muutuda.

tRNA antikoodonit mõjutavad mutatsioonid muudavad nende koodoni spetsiifilisust ja loovad võimaluse mutatsioonide supressiooniks translatsiooni tasemel. Supressioon translatsiooni tasemel võib esineda mutatsioonide tõttu geenides, mis kodeerivad mõningaid ribosoomivalke. Nende mutatsioonide tulemusena ribosoomid "eksivad" näiteks mõttetute koodonite lugemisel ja "saab neist aru" mõne mittemutantse tRNA arvelt. Lisaks genotüübi supressioonile, mis toimib translatsiooni tasemel, on võimalik ka nonsenss-alleelide fenotüübiline supressioon: temperatuuri langusega ribosoomidega seonduvate aminoglükosiidantibiootikumide, näiteks streptomütsiini, toimel rakkudele.

22. Kõrgemate taimede paljunemine: vegetatiivne ja mittesuguline. Eoste moodustumine, eoste ehitus, võrdne ja heterospoorne.Sigimine kui elusaine omadus ehk isendi võime tekitada omalaadne, eksisteeris evolutsiooni algfaasis.

Paljunemisvormid võib jagada kahte tüüpi: aseksuaalne ja seksuaalne. Tegelikult toimub aseksuaalne paljunemine ilma sugurakkude osaluseta spetsiaalsete rakkude - eoste - abil. Need moodustuvad elundites mittesuguline paljunemine- sporangiumid mitootilise jagunemise tagajärjel.

Eos sigib idanemise ajal uue, vanemaga sarnase isendi, välja arvatud seemnetaimede eosed, milles eos on kaotanud paljunemis- ja asustamisfunktsiooni. Eosed võivad tekkida ka redutseeriva jagunemise teel, kusjuures üherakulised eosed valguvad välja.

Taimede paljunemist vegetatiivse (võrse, lehe, juure osa) või ainuraksete vetikate pooleks jagamise abil nimetatakse vegetatiivseks (sibul, pistikud).

Seksuaalset paljunemist viivad läbi spetsiaalsed sugurakud - sugurakud.

Sugurakud tekivad meioosi tagajärjel, on emas- ja isasloomad. Nende ühinemise tulemusena tekib sügoot, millest areneb hiljem uus organism.

Taimed erinevad sugurakkude tüüpide poolest. Mõnes ainurakulises organismis toimib see teatud ajahetkel sugurakuna. Erisoolised organismid (sugurakud) ühinevad – seda seksuaalset protsessi nimetatakse hologaamia. Kui isas- ja naissugurakud on morfoloogiliselt sarnased, liikuvad - need on isogameerid.

Ja seksuaalprotsess isogaamne. Kui naiste sugurakud on mõnevõrra suuremad ja vähem liikuvad kui meessugurakud, siis on need heterogameedid ja protsess on heterogaamia. Oogaamia - emassugurakud on väga suured ja liikumatud, isassugurakud on väikesed ja liikuvad.

12345678910Järgmine ⇒

Geneetiline kood - vastavus DNA kolmikute ja valkude aminohapete vahel

Vajadus kodeerida valkude struktuur mRNA ja DNA nukleotiidide lineaarses järjestuses on tingitud asjaolust, et translatsiooni ajal:

• puudub vastavus mRNA maatriksis olevate monomeeride ja produkti – sünteesitud valgu – vahel;
• RNA ja valgu monomeeride vahel puudub struktuurne sarnasus.

See välistab täiendav interaktsioon maatriksi ja produkti vahel – põhimõte, mille järgi replikatsiooni ja transkriptsiooni käigus toimub uute DNA ja RNA molekulide konstrueerimine.

Sellest selgub, et peab olema "sõnastik", mis võimaldab välja selgitada, milline mRNA nukleotiidjärjestus näeb ette aminohapete kaasamise valgu antud järjestuses. Seda "sõnastikku" nimetatakse geneetiliseks, bioloogiliseks, nukleotiidi- või aminohappekoodiks. See võimaldab teil kodeerida valke moodustavaid aminohappeid, kasutades DNA-s ja mRNA-s spetsiifilist nukleotiidide järjestust. Sellel on teatud omadused.

Kolmilisus.Üks põhiküsimusi koodi omaduste selgitamisel oli nukleotiidide arvu küsimus, mis peaks määrama ühe aminohappe sisaldumise valku.

Leiti, et aminohappejärjestust kodeerivad kodeerivad elemendid on tõepoolest nukleotiidide kolmikud või kolmikud, mis on nimetatud "koodonid".

Koodonite tähendus.

Oli võimalik kindlaks teha, et 64 koodonist kodeerib aminohapete kaasamine sünteesitud polüpeptiidahelasse 61 tripletti ja ülejäänud 3 - UAA, UAG, UGA ei kodeeri aminohapete lisamist valku ja neid kutsuti algselt nn. mõttetud või mõttetud koodonid. Hiljem aga näidati, et need kolmikud annavad märku translatsiooni lõppemisest ja seetõttu hakati neid nimetama terminatsiooni- või stoppkoodoniteks.

mRNA koodonitel ja nukleotiidi kolmikutel DNA kodeerivas ahelas suunaga 5'-3'-ots on sama lämmastikualuste järjestus, välja arvatud see, et DNA-s on uratsiili (U) asemel mRNA-le iseloomulik tümiin (T).

Spetsiifilisus.

Iga koodon vastab ainult ühele konkreetsele aminohappele. Selles mõttes on geneetiline kood rangelt üheselt mõistetav.

Tabel 4-3.

Ühemõttelisus on üks geneetilise koodi omadusi, mis väljendub selles, et ...

Valgusünteesi süsteemi põhikomponendid

Märkused: elF( eukarüootsed initsiatsioonifaktorid) on initsiatsioonitegurid; eEF( eukarüootsed pikenemistegurid) on pikenemise tegurid; eRF ( eukarüoote vabastavad tegurid) on lõpetamistegurid.

degeneratsioon. MRNA-s ja DNA-s on mõttekas 61 kolmikut, millest igaüks kodeerib ühe 20 aminohappest valku.

Sellest järeldub, et infomolekulides määravad sama aminohappe valku sattumise mitu koodonit. Seda bioloogilise koodi omadust nimetatakse degeneratsiooniks.

Inimestel krüpteeritakse ainult 2 aminohapet ühe koodoniga – Met ja Tri, Leu, Ser ja Apr – kuue koodoniga ning Ala, Val, Gli, Pro, Tre – nelja koodoniga (tabel 1).

Kodeerimisjadade liiasus on koodi kõige väärtuslikum omadus, kuna see suurendab teabevoo vastupidavust välis- ja sisekeskkonna kahjulikele mõjudele. Valku sisaldava aminohappe olemuse määramisel ei ole koodonis olev kolmas nukleotiid nii oluline kui kaks esimest. Nagu tabelist näha. 4-4, paljude aminohapete puhul ei mõjuta nukleotiidi asendamine koodoni kolmandas positsioonis selle tähendust.

Info salvestamise lineaarsus.

Translatsiooni ajal "loetakse" mRNA koodoneid fikseeritud alguspunktist järjestikku ja need ei kattu. Teabekirjes puuduvad signaalid, mis näitavad ühe koodoni lõppu ja järgmise algust. AUG koodon initsieerib ja seda loetakse nii mRNA alguses kui ka teistes piirkondades kui Met. Sellele järgnevaid kolmikuid loetakse järjestikku ilma tühikuteta kuni stoppkoodonini, mille juures polüpeptiidahela süntees on lõppenud.

Mitmekülgsus.

Kuni viimase ajani arvati, et kood on absoluutselt universaalne, s.t. koodsõnade tähendus on kõigil uuritud organismidel sama: viirused, bakterid, taimed, kahepaiksed, imetajad, sh inimene.

Hiljem sai aga teatavaks üks erand, selgus, et mitokondriaalne mRNA sisaldab 4 kolmikut, millel on erinev tähendus kui tuumapäritolu mRNA-s. Seega kodeerib mitokondriaalses mRNA-s UGA triplett Tri, AUA koodid Metile ning ACA ja AGG loetakse täiendavate stoppkoodonitena.

Geeni ja toote kolineaarsus.

Prokarüootides leiti lineaarne vastavus geeni koodonite järjestuse ja valguprodukti aminohapete järjestuse vahel või, nagu öeldakse, on geeni ja toote vahel kolineaarsus.

Tabel 4-4.

Geneetiline kood

Märkused: U, uratsiil; C - tsütosiin; A - adeniin; G on guaniin; * - terminatsioonikoodon.

Eukarüootides katkestavad geeni alusjärjestused, valgu kolineaarsed aminohappejärjestused intronitega.

Seetõttu on eukarüootsetes rakkudes pärast intronite transkriptsioonijärgset eemaldamist valgu aminohappejärjestus kaaslineaarne eksonite järjestusega geenis või küpses mRNA-s.

Igas rakus ja organismis määravad kõik anatoomilised, morfoloogilised ja funktsionaalsed omadused neis sisalduvate valkude struktuuriga. Organismi pärilik omadus on võime sünteesida teatud valke. Aminohapped paiknevad polüpeptiidahelas, millest sõltuvad bioloogilised omadused.
Igal rakul on DNA polünukleotiidahelas oma nukleotiidide järjestus. See on DNA geneetiline kood. Selle kaudu salvestatakse teave teatud valkude sünteesi kohta. Selles artiklis kirjeldatakse geneetilise koodi, selle omaduste ja geneetilise teabe kohta.

Natuke ajalugu

Idee, et geneetiline kood võib-olla on olemas, sõnastasid J. Gamow ja A. Down 20. sajandi keskel. Nad kirjeldasid, et konkreetse aminohappe sünteesi eest vastutav nukleotiidjärjestus sisaldab vähemalt kolme linki. Hiljem tõestasid nad kolme nukleotiidi täpse arvu (see on geneetilise koodi ühik), mida nimetati tripletiks või koodoniks. Kokku on kuuskümmend neli nukleotiidi, sest happemolekul, kus või RNA esineb, koosneb nelja erineva nukleotiidi jääkidest.

Mis on geneetiline kood

Aminohapete valgujärjestuse kodeerimise meetod nukleotiidide järjestuse tõttu on iseloomulik kõigile elusrakkudele ja organismidele. See on geneetiline kood.
DNA-s on neli nukleotiidi:

• adeniin - A;
• guaniin - G;
• tsütosiin - C;
• tümiin - T.

Ladina või (venekeelses kirjanduses) vene keeles on need tähistatud suurte tähtedega.
RNA-l on ka neli nukleotiidi, kuid üks neist erineb DNA-st:

• adeniin - A;
• guaniin - G;
• tsütosiin - C;
• uratsiil - W.

Kõik nukleotiidid rivistuvad ahelatesse ja DNA-s saadakse topeltheeliks ja RNA-s on see üksik.
Valgud on üles ehitatud kahekümnele aminohappele, kus need, paiknedes kindlas järjestuses, määravad selle bioloogilised omadused.

Geneetilise koodi omadused

Kolmilisus. Geneetilise koodi ühik koosneb kolmest tähest, see on kolmik. See tähendab, et kakskümmend olemasolevat aminohapet on kodeeritud kolme spetsiifilise nukleotiidiga, mida nimetatakse koodoniteks või trilpettideks. Neljast nukleotiidist saab luua kuuskümmend neli kombinatsiooni. See kogus on enam kui piisav kahekümne aminohappe kodeerimiseks.
Degeneratsioon. Iga aminohape vastab rohkem kui ühele koodonile, välja arvatud metioniin ja trüptofaan.
Ühemõttelisus. Üks koodon kodeerib ühte aminohapet. Näiteks geenis terve inimene hemoglobiini beeta-sihtmärgi teabega kodeerib GAG-i ja GAA kolmik A-d kõigil, kellel on sirprakuline aneemia, asendatakse üks nukleotiid.
Kollineaarsus. Aminohappejärjestus vastab alati nukleotiidjärjestusele, mida geen sisaldab.
Geneetiline kood on pidev ja kompaktne, mis tähendab, et sellel puuduvad "kirjavahemärgid". See tähendab, et alates teatud koodonist toimub pidev lugemine. Näiteks AUGGUGTSUUAAAUGUG loetakse järgmiselt: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. Aga mitte AUG, UGG ja nii edasi või muul viisil.
Mitmekülgsus. See kehtib absoluutselt kõigi maismaaorganismide kohta, alates inimesest kuni kalade, seente ja bakteriteni.

Tabel

Kõik saadaolevad aminohapped ei ole esitatud tabelis. Hüdroksüproliin, hüdroksülüsiin, fosfoseriin, türosiini jododerivaadid, tsüstiin ja mõned teised puuduvad, kuna need on teiste aminohapete derivaadid, mida kodeerib mRNA ja mis moodustuvad pärast valgu modifitseerimist translatsiooni tulemusena.
Geneetilise koodi omaduste põhjal on teada, et üks koodon on võimeline kodeerima ühte aminohapet. Erandiks on geneetiline kood, mis täidab lisafunktsioone ja kodeerib valiini ja metioniini. RNA, olles alguses koos koodoniga, seob t-RNA, mis kannab formüülmetiooni. Sünteesi lõppedes eraldub see ise ja võtab endaga kaasa formüülijäägi, muutudes metioniinijäägiks. Seega on ülaltoodud koodonid polüpeptiidide ahela sünteesi initsiaatorid. Kui nad ei ole alguses, siis nad ei erine teistest.

geneetiline teave

See mõiste tähendab omaduste programmi, mis on edastatud esivanematelt. See on geneetilise koodina põimitud pärilikkusesse.
Valgusünteesi käigus rakendatud geneetiline kood:

• teave ja RNA;
• ribosomaalne rRNA.

Teave edastatakse otsesuhtluse (DNA-RNA-valk) ja tagurpidi (keskkond-valk-DNA) teel.
Organismid saavad seda kõige tõhusamalt vastu võtta, talletada, üle kanda ja kasutada.
Olles päritud, määrab informatsioon organismi arengu. Kuid suhtlemise tõttu keskkond viimaste reaktsioon on moonutatud, mille tõttu toimub evolutsioon ja areng. Seega asetatakse kehasse uus teave.

Inimkoodi dešifreerimine

Üheksakümnendatel käivitati Human Genome Project, mille tulemusena avastati 2000. aastatel genoomi fragmente, mis sisaldasid 99,99% inimese geenidest. Fragmendid, mis ei osale valgusünteesis ja ei ole kodeeritud, jäid tundmatuks. Nende roll on siiani teadmata.

1. kromosoom, mis avastati viimati 2006. aastal, on genoomi pikim. Rohkem kui kolmsada viiskümmend haigust, sealhulgas vähk, ilmnevad selle häirete ja mutatsioonide tagajärjel.

Selliste uuringute rolli on vaevalt võimalik üle hinnata. Kui nad avastasid, mis on geneetiline kood, saadi teada, millised mustrid arenevad, kuidas kujuneb inimeste morfoloogiline struktuur, psüühika, eelsoodumus teatud haigustele, ainevahetus ja pahed.

Juhtiv teadusajakiri Loodus teatas teise geneetilise koodi - omamoodi "koodi koodi sees" - avastamisest, mille molekulaarbioloogid ja arvutiprogrammeerijad hiljuti lahti murdsid. Pealegi ei kasutanud nad selle paljastamiseks mitte evolutsiooniteooriat, vaid infotehnoloogiat.

Uut koodi nimetatakse splaissikoodiks. See asub DNA-s. See kood kontrollib aluseks olevat geneetilist koodi väga keerulisel, kuid prognoositaval viisil. Splaissimiskood kontrollib, kuidas ja millal geenid ja reguleerivad elemendid kokku pannakse. Selle koodi paljastamine koodi sees aitab heita valgust mõnele pikaajalisele geneetika saladusele, mis on päevavalgele tulnud pärast inimgenoomi täieliku järjestamise projekti. Üks selline mõistatus oli, miks nii keerulises organismis kui inimene on ainult 20 000 geeni? (Teadlased loodavad leida palju rohkem.) Miks jagatakse geenid segmentideks (eksoniteks), mis on eraldatud mittekodeerivate elementide (intronidega) ja seejärel pärast transkriptsiooni omavahel ühendatud (st splaissitud)? Ja miks on mõnes rakkudes ja kudedes geenid sisse lülitatud, teistes mitte? Kaks aastakümmet on molekulaarbioloogid püüdnud selgitada geneetilise regulatsiooni mehhanisme. See artikkel osutab väga olulisele punktile, et mõista, mis tegelikult toimub. See ei vasta igale küsimusele, kuid näitab, et sisemine kood on olemas. See kood on sidesüsteem, mida saab nii selgelt dešifreerida, et teadlased suudaksid seletamatu täpsusega ennustada, kuidas genoom teatud olukordades käituda võib.

Kujutage ette, et kuulete kõrvalruumis orkestrit. Avad ukse, vaatad sisse ja näed ruumis kolme või nelja muusikut mängimas Muusikariistad. Koodi murda aidanud Brandon Frey sõnul näeb inimese genoom välja just selline. Ta ütleb: "Me suutsime tuvastada ainult 20 000 geeni, kuid teadsime, et need moodustuvad suur summa valgutooted ja reguleerivad elemendid. Kuidas? Ühte meetodit nimetatakse alternatiivseks splaissimiseks". Erinevaid eksoneid (geenide osi) saab kokku panna erineval viisil. "Näiteks võivad neureksiini valgu kolm geeni luua üle 3000 geneetilise sõnumi, mis aitavad kontrollida aju juhtmestiku süsteemi." Frey ütleb. Sealsamas artiklis öeldakse, et teadlased teavad, et 95% meie geenidest on alternatiivse splaissimisega ja enamikul juhtudel ekspresseeritakse transkripte (transkriptsioonist tulenevaid RNA molekule) erinevat tüüpi rakkudes ja kudedes erinevalt. Peab olema midagi, mis kontrollib, kuidas need tuhanded kombinatsioonid kokku pannakse ja väljendatakse. See on splaissikoodi ülesanne.

Lugejad, kes soovivad leiust kiiret ülevaadet saada, saavad artiklit lugeda aadressil Teaduse päevalehtõigustatud "Teadlased, kes murdsid lahti splaissikoodi", selgitavad lahti bioloogilise keerukuse saladuse.". Artiklis öeldakse: "Toronto ülikooli teadlased on omandanud põhimõttelise uue arusaama sellest, kuidas elusrakud kasutavad piiratud arvu geene, et moodustada uskumatult keerulisi organeid nagu aju.". Ajakiri Nature ise algab Heidi Ledfordi teosega "Code Within Code". Sellele järgnes Tejedori ja Valcarceli artikkel "Geeniregulatsioon: teise geneetilise koodi murdmine". Lõpuks sai otsustavaks Toronto ülikooli teadlaste rühma Benjamin D. Blencoe ja Brandon D. Frey juhitud artikkel "Splicing Code Deciphering the Splaising Code".

See artikkel on infoteaduse võit, mis tuletab meelde Teise maailmasõja koodimurdjaid. Nende meetodid hõlmasid algebrat, geomeetriat, tõenäosusteooriat, vektorarvutust, teabeteooriat, programmikoodi optimeerimist ja muid täiustatud tehnikaid. Mida nad ei vajanud, oli evolutsiooniteooria, mida pole kunagi teadusartiklites mainitud. Seda artiklit lugedes näete, kui suure pinge all on selle avamängu autorid:

"Me kirjeldame" splaissimise koodi" skeemi, mis kasutab sadade RNA omaduste kombinatsioone, et ennustada kudede vahendatud muutusi tuhandete eksonite alternatiivsel splaissimisel. Kood loob uued splaissimismustrite klassid, tunneb ära erinevad regulatiivsed programmid erinevates kudedes ja loob mutatsiooniga juhitavad regulatsioonijärjestused. Oleme avastanud laialdaselt kasutatavad regulatiivsed strateegiad, sealhulgas: ootamatult suurte kinnisvarakogumite kasutamine; madala eksoni inklusioonitaseme tuvastamine, mida nõrgestavad spetsiifiliste kudede omadused; omaduste avaldumine intronites on sügavam, kui seni arvati; ja splaissingu variandi tasemete moduleerimine transkripti struktuursete omadustega. Kood aitas luua eksonite klassi, mille kaasamine summutab ekspressiooni täiskasvanud kudedes, aktiveerides mRNA lagunemist ja mille väljajätmine soodustab ekspressiooni embrüogeneesi ajal. Kood hõlbustab alternatiivse splaissimise genoomi hõlmavate reguleeritud sündmuste avalikustamist ja üksikasjalikku kirjeldamist.

Koodi murdnud meeskonda kuulusid elektroonika ja arvutitehnika osakonna ning molekulaargeneetika osakonna spetsialistid. (Frey ise töötab ettevõttes Microsoft Research, mis on Microsoft Corporationi üksus) Nagu mineviku dekoodrid, arendasid Frey ja Barash "uus arvutipõhine bioloogiline analüüs, mis tuvastab genoomis peidetud "koodisõnad". Molekulaargeneetikute loodud tohutu hulga andmete abil viis teadlaste rühm läbi splaissimiskoodi "pöördprojekteerimise". kuni nad suutsid ennustada, kuidas ta käitub. Kui teadlased sellest aru said, testisid nad mutatsioonide koodi ja nägid, kuidas eksoneid sisestati või eemaldati. Nad leidsid, et kood võib isegi põhjustada koespetsiifilisi muutusi või toimida erinevalt sõltuvalt sellest, kas tegemist oli täiskasvanud hiire või embrüoga. Üks geen, Xpo4, on seotud vähiga; Teadlased märkisid: "Need andmed toetavad järeldust, et Xpo4 geeniekspressiooni tuleb rangelt kontrollida, et vältida võimalikke kahjulikke mõjusid, sealhulgas onkogeneesi (vähk), kuna see on aktiivne embrüogeneesi ajal, kuid väheneb täiskasvanud kudedes. Selgub, et nad olid täiesti üllatunud kontrolli tasemest, mida nad nägid. Tahtlikult või mitte, aga Frey ei kasutanud vihjena juhuslikku varieerumist ja valikut, vaid intelligentse disaini keelt. Ta märkis: "Keerulise bioloogilise süsteemi mõistmine on nagu keeruka elektroonilise vooluringi mõistmine."

Heidi Ledford ütles, et Watson-Cricki geneetilise koodi näiline lihtsus koos selle nelja aluse, kolmikkoodoni, 20 aminohappe ja 64 DNA "tähemärgiga" peidab endas tervet keerulist maailma. Selle lihtsama koodi sisse kapseldatud splaissikood on palju keerulisem.

Kuid DNA ja valkude vahel asub RNA, eraldiseisev keerukuse maailm. RNA on transformaator, mis mõnikord kannab geneetilisi sõnumeid ja mõnikord juhib neid, kasutades samal ajal paljusid struktuure, mis võivad selle funktsiooni mõjutada. Samas numbris avaldatud artiklis teatas Kanada Ontarios asuva Toronto ülikooli teadlaste meeskond Benjamin D. Blencowi ja Brandon D. Frey juhtimisel katsetest lahti harutada teist geneetilist koodi, mis suudab ennustada sõnumitooja RNA segmendid. teatud geenidest transkribeeritud võivad seguneda ja sobitada, et moodustada erinevates kudedes mitmesuguseid tooteid. Seda protsessi nimetatakse alternatiivseks splaissimiseks. Sel korral pole lihtsat tabelit – selle asemel on algoritmid, mis ühendavad enam kui 200 erinevat DNA omadust RNA struktuuri definitsioonidega.

Nende teadlaste töö viitab kiirele edusammule, mida arvutusmeetodid on RNA modelleerimisel teinud. Lisaks alternatiivse splaissimise mõistmisele aitab arvutiteadus teadlastel ennustada RNA struktuure ja tuvastada RNA väikseid reguleerivaid fragmente, mis valke ei kodeeri. "See on imeline aeg", ütleb Cambridge'i Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi arvutibioloog Christopher Berg. "Tulevikus on meil tohutu edu".

Arvutiteadus, arvutibioloogia, algoritmid ja koodid ei kuulunud Darwini sõnavarasse, kui ta oma teooriat arendas. Mendelil oli väga lihtsustatud mudel, kuidas tunnused pärimise ajal jagunevad. Lisaks võeti idee, et funktsioonid on kodeeritud, alles 1953. aastal. Näeme, et algset geneetilist koodi reguleerib selles sisalduv veelgi keerulisem kood. Need on revolutsioonilised ideed.. Pealegi on kõik märgid, et see kontrollitase ei ole viimane. Ledford tuletab meelde, et näiteks RNA-l ja valkudel on kolmemõõtmeline struktuur. Molekulide funktsioon võib muutuda, kui nende kuju muutub.Peab olema miski, mis voltimist juhib, et kolmemõõtmeline struktuur teeks seda, mida funktsioon nõuab. Lisaks näib, et juurdepääs geenidele on kontrollitud teine ​​kood, histooni kood. Seda koodi kodeerivad molekulaarsed markerid või "sabad" histooni valkudel, mis toimivad DNA kerimise ja superkerimise keskustena. Kirjeldades meie aega, räägib Ledford "püsiv renessanss RNC informaatikas".

Tejedor ja Valcarcel nõustuvad, et lihtsuse taga on keerukus. "Teoorias tundub kõik väga lihtne: DNA moodustab RNA, mis seejärel loob valgu", - alustavad nad oma artiklit. "Kuid tegelikkus on palju keerulisem.". 1950. aastatel saime teada, et kõigil elusorganismidel, alates bakteritest kuni inimesteni, on põhiline geneetiline kood. Kuid peagi mõistsime, et keerukatel organismidel (eukarüootidel) on ebaloomulik ja raskesti mõistetav omadus: nende genoomidel on omapärased lõigud, intronid, mis tuleb eemaldada, et eksonid saaksid omavahel ühineda. Miks? Täna udu selgineb "Selle mehhanismi peamine eelis on see, et see võimaldab erinevatel rakkudel valida alternatiivseid viise messenger-RNA prekursori (pre-mRNA) splaissimiseks ja seega genereerib üks geen erinevaid sõnumeid." nad selgitavad, "ja siis võivad erinevad mRNA-d kodeerida erinevaid valke, millel on erinevad funktsioonid". Vähemast koodist saate rohkem teavet, kui koodi sees on see teine ​​kood, mis teab, kuidas seda teha.

Splaissimiskoodi purustamise teeb nii keeruliseks see, et eksonite kokkupanekut kontrollivad tegurid on määratud paljude teiste teguritega: eksonipiiride lähedal olevad järjestused, intronijärjestused ja regulatiivsed tegurid, mis splaissimise mehhanismi kas aitavad või pärsivad. Pealegi, "teatud järjestuse või teguri mõju võib varieeruda sõltuvalt selle asukohast intron-eksoni piiride või muude reguleerivate motiivide suhtes", - selgitavad Tejedor ja Valcarcel. "Seetõttu on koespetsiifilise splaissimise ennustamise kõige keerulisem ülesanne arvutada arvukate motiivide algebra ja seoseid neid ära tundvate regulatiivsete tegurite vahel.".

Selle probleemi lahendamiseks sisestas teadlaste meeskond arvutisse tohutul hulgal andmeid RNA järjestuste ja nende moodustamise tingimuste kohta. "Seejärel anti arvutile ülesanne tuvastada omaduste kombinatsioon, mis selgitaks kõige paremini eksperimentaalselt kindlaks tehtud koespetsiifilise eksoni valikut.". Teisisõnu, teadlased pöördprojekteerisid koodi. Nagu II maailmasõja koodimurdjad, saavad teadlased algoritmi teada saades teha ennustusi: "See tuvastas õigesti ja täpselt alternatiivsed eksonid ja ennustas nende erinevat reguleerimist koetüüpide paaride vahel." Ja nagu iga hea teaduslik teooria, andis see avastus uusi teadmisi: "See võimaldas meil uuesti selgitada varem kehtestatud regulatiivseid motiive ja osutas teadaolevate regulaatorite varem tundmatutele omadustele, samuti ootamatutele funktsionaalsetele suhetele nende vahel.", märkisid teadlased. "Näiteks viitab kood sellele, et töödeldud valkudeni viivate eksonite kaasamine on üldine mehhanism geeniekspressiooni protsessi juhtimiseks embrüonaalsest koest täiskasvanud koesse üleminekul.".

Tejedor ja Valcarcel peavad oma paberi avaldamist oluliseks esimeseks sammuks: "Tööd... on parem vaadelda kui palju suurema Rosetta kivi esimese fragmendi avastamist, mis on vajalik meie genoomi alternatiivsete sõnumite dešifreerimiseks." Nende teadlaste sõnul parandavad tulevased uuringud kahtlemata nende teadmisi selle uue koodi kohta. Oma artikli lõpus mainivad nad evolutsiooni möödaminnes ja teevad seda väga ebatavalisel viisil. Nad ütlevad: "See ei tähenda, et evolutsioon lõi need koodid. See tähendab, et edusammud nõuavad koodide koostoime mõistmist. Teine üllatus oli see, et seni täheldatud kaitseaste tõstatab küsimuse "liigispetsiifiliste koodide" võimaliku olemasolu kohta..

Kood töötab tõenäoliselt igas rakus ja peab seetõttu vastutama rohkem kui 200 tüüpi imetajarakkude eest. Samuti peab see hakkama saama paljude alternatiivsete splaissimisskeemidega, rääkimata lihtsaid lahendusiühe eksoni kaasamise või vahelejätmise kohta. Alternatiivse splaissimise regulatsiooni piiratud evolutsiooniline säilitamine (hinnanguliselt umbes 20% inimeste ja hiirte vahel) tõstatab küsimuse liigispetsiifiliste koodide olemasolu kohta. Veelgi enam, seos DNA töötlemise ja geeni transkriptsiooni vahel mõjutab alternatiivset splaissimist ning hiljutised tõendid viitavad DNA pakkimisele histooni valkude ja histooni kovalentsete modifikatsioonide (nn epigeneetilise koodi) poolt splaissimise reguleerimisel. Seetõttu peavad tulevased meetodid kindlaks määrama histooni koodi ja splaissimiskoodi vahelise täpse interaktsiooni. Sama kehtib keeruliste RNA struktuuride endiselt vähe mõistetava mõju kohta alternatiivsele splaissimisele.

Koodid, koodid ja muud koodid. Asjaolu, et teadlased ei räägi neis paberites darvinismi kohta peaaegu mitte midagi, näitab, et evolutsiooniteoreetikutel, vanade ideede ja traditsioonide järgijatel, on pärast nende paberite lugemist palju mõtlemisainet. Kuid need, kes on koodide bioloogiast entusiastlikud, on esirinnas. Neil on suurepärane võimalus kasutada ära põnevat veebirakendust, mille koodimurdjad on loonud, et julgustada edasist uurimist. Selle leiate Toronto ülikooli veebisaidilt "Alternative Splicing Prediction Website". Külastajad ootavad siin asjata evolutsiooni mainimist, hoolimata vanast aksioomist, et ilma selleta pole bioloogias midagi mõtet. Uus versioon see 2010. aasta väljend võib kõlada järgmiselt: "Miski bioloogias pole mõtet, kui seda ei vaadelda arvutiteaduse valguses" .

Lingid ja märkmed

Meil on hea meel, et saime teile sellest loost avaldamise päeval rääkida. Võib-olla on see üks olulisemaid teaduslikud artiklid aasta. (Muidugi on iga teiste teadlaste rühmade tehtud suur avastus, nagu Watsoni ja Cricki avastus, märkimisväärne.) Ainus, mida saame selle peale öelda, on: "Vau!" See avastus on tähelepanuväärne kinnitus kavandatud loomisest ja tohutu väljakutse Darwini impeeriumile. Huvitav, kuidas evolutsionistid püüavad parandada oma lihtsustatud juhuslike mutatsioonide ajalugu ja looduslik valik, mis leiutati juba 19. sajandil nende uute andmete valguses.

Kas saate aru, millest Tejedor ja Valcarcel räägivad? Vaadetel võib olla nende vaadete jaoks oma kood. "Seetõttu peavad tulevased meetodid kindlaks määrama histooni [epigeneetilise] koodi ja splaissimiskoodi vahelise täpse interaktsiooni, " märgivad nad. Tõlkes tähendab see: „Darvinistidel pole sellega midagi pistmist. Nad lihtsalt ei saa sellega hakkama." Kui Watson-Cricki lihtne geneetiline kood oli darvinistide jaoks probleem, siis mida nad nüüd ütlevad splaissimiskoodi kohta, mis loob samadest geenidest tuhandeid ärakirju? Ja kuidas nad saavad hakkama epigeneetilise koodiga, mis kontrollib geeniekspressiooni? Ja kes teab, võib-olla on selles uskumatus "suhtluses", mida me alles hakkame tundma, kaasatud teised koodid, mis meenutavad Rosetta kivi, mis alles hakkavad liiva seest välja tulema?

Nüüd, kui me mõtleme koodidele ja arvutiteadusele, hakkame mõtlema uute uuringute erinevate paradigmade peale. Mis siis, kui genoom toimib osaliselt salvestusvõrguna? Mis siis, kui selles toimub krüptograafia või pakkimisalgoritmid? Peaksime meeles pidama kaasaegseid infosüsteeme ja infosalvestustehnoloogiaid. Võib-olla leiame isegi steganograafia elemente. Kahtlemata on täiendavaid resistentsuse mehhanisme, nagu dubleerimine ja parandused, mis võivad aidata pseudogeenide olemasolu selgitada. Terve genoomi kopeerimine võib olla vastus stressile. Mõned neist nähtustest võivad olla kasulikud näitajad ajaloolised sündmused, millel pole midagi pistmist universaalse ühise esivanemaga, kuid mis aitavad uurida võrdlevat genoomikat informaatikas ja resistentsuse kujundamises ning aitavad mõista haiguse põhjuseid.

Evolutsionistid satuvad suuresse kitsikusse. Teadlased püüdsid koodi muuta, kuid said ainult vähi ja mutatsioonid. Kuidas nad kavatsevad liikuda fitnessi valdkonnas, kui see kõik on kaetud katastroofidega, mis ootavad tiibadesse niipea, kui keegi hakkab neid lahutamatult seotud koode rikkuma? Teame, et seal on sisseehitatud vastupidavus ja kaasaskantavus, kuid tervikpilt on uskumatult keeruline, disainitud, optimeeritud infosüsteem, mitte tükkide segadus, mida saab lõputult mängida. Kogu koodi idee on intelligentse disaini kontseptsioon.

A.E. Wilder-Smith rõhutas seda. Koodeks eeldab kokkulepet kahe osa vahel. Kokkulepe on eelnev kokkulepe. See eeldab planeerimist ja eesmärki. SOS-sümbolit, nagu Wilder-Smith ütleks, kasutame kokkuleppeliselt hädasignaalina. SOS ei tundu katastroofina. See ei lõhna katastroofi järele. See ei tundu katastroofina. Inimesed ei saaks aru, et need kirjad tähistavad katastroofi, kui nad ei mõistaks lepingu enda olemust. Samamoodi ei näe, lõhna ega tunne alaniini koodon HCC. Koodonil poleks alaniiniga midagi pistmist, välja arvatud juhul, kui kahe kodeerimissüsteemi (valgu kood ja DNA kood) vahel oleks eelnevalt kokku lepitud kokkulepe, et "GCC peaks tähistama alaniini". Selle kokkuleppe edastamiseks kasutatakse muundurite perekonda, aminoatsüül-tRNA süntetaase, mis tõlgivad ühe koodi teiseks.

See pidi tugevdama disainiteooriat 1950. aastatel ja paljud kreatsionistid kuulutasid seda tõhusalt. Aga evolutsionistid on nagu sõnaosad müügimehed. Nad mõtlesid välja oma jutud Tinker Belli haldjast, kes dešifreerib koodi ja loob mutatsiooni ja valiku kaudu uusi liike ning veensid paljusid inimesi, et imesid võib juhtuda ka tänapäeval. Noh, täna on 21. sajand akna taga ja me teame epigeneetilist koodi ja splaissikoodi – kahte koodi, mis on palju keerulisemad ja dünaamilisemad kui DNA lihtne kood. Me teame koodide sees olevaid koode, koodide kohal olevaid ja allpool olevaid koode – me teame tervet koodide hierarhiat. Seekord ei saa evolutsionistid lihtsalt näppu püssi vahele pista ja meid oma kaunite kõnedega bluffida, kui relvad on mõlemale poole paigutatud – terve arsenal on suunatud nende peamistele struktuurielementidele. Kõik see on mäng. Nende ümber on kasvanud terve arvutiteaduse ajastu, nad on ammu moest läinud ja näevad välja nagu kreeklased, kes üritavad odadega moodsate tankide ja helikopterite otsa ronida.

Kurb tunnistada, et evolutsionistid ei saa sellest aru või isegi kui saavad, ei kavatse nad alla anda. Muide, sel nädalal, just siis, kui ilmus artikkel splaissikoodi kohta, oli kõige vihasem ja vihatuim viimastel aegadel kreatsionismi ja intelligentse disaini vastane retoorika. Meil on veel palju selliseid näiteid kuulda. Ja seni, kuni nad hoiavad mikrofone käes ja kontrollivad institutsioone, armuvad paljud inimesed nendesse, arvates, et teadus annab neile jätkuvalt hea põhjuse. Me räägime teile seda kõike selleks, et te loeksite seda materjali, uuriksite seda, mõistaksite seda ja koguksite teavet, mida vajate, et võidelda selle fanaatilise, eksitava jama tõega. Nüüd mine edasi!

Geneetilise koodi all on tavaks mõista sellist nukleotiidühendite järjestikust paigutust DNA-s ja RNA-s tähistavat märgisüsteemi, mis vastab teisele märgisüsteemile, mis kuvab valgu molekulis aminohappeühendite järjestust.

See on tähtis!

Kui teadlastel õnnestus uurida geneetilise koodi omadusi, tunnistati universaalsus üheks peamiseks. Jah, nii kummaliselt kui see ka ei kõla, kõike ühendab üks universaalne ühine geneetiline kood. See tekkis pika aja jooksul ja protsess lõppes umbes 3,5 miljardit aastat tagasi. Seetõttu on koodi struktuuris võimalik jälgida selle evolutsiooni jälgi alates selle loomise hetkest kuni täna.

Rääkides geneetilise koodi elementide järjestusest, tähendab see, et see pole kaugeltki kaootiline, vaid sellel on rangelt määratletud järjekord. Ja see määrab suuresti ka geneetilise koodi omadused. See on samaväärne tähtede ja silpide paigutusega sõnades. Tasub rikkuda tavapärast korda ja suurem osa sellest, mida me raamatute või ajalehtede lehtedelt loeme, muutub naeruväärseks jaburaks.

Geneetilise koodi põhiomadused

Tavaliselt kannab kood osa teabest krüpteeritult erilisel viisil. Koodi dešifreerimiseks peate teadma eristavaid tunnuseid.

Seega on geneetilise koodi peamised omadused:

• kolmik;
• degeneratsioon või koondamine;
• ainulaadsus;
• järjepidevus;
• juba eespool mainitud mitmekülgsus.

Vaatame iga kinnisvara lähemalt.

1. Kolmik

See on siis, kui kolm nukleotiidühendit moodustavad molekulis (st DNA või RNA) järjestikuse ahela. Selle tulemusena tekib triplettühend või see kodeerib ühte aminohapet, selle asukohta peptiidahelas.

Koodoneid (need on koodsõnad!) eristatakse nende ühendusjärjestuse ja nende osaks olevate lämmastikuühendite (nukleotiidide) tüübi järgi.

Geneetikas on tavaks eristada 64 koodonitüüpi. Nad võivad moodustada kombinatsioone nelja tüüpi igaüks 3 nukleotiidi. See on samaväärne arvu 4 tõstmisega kolmandale astmele. Seega on võimalik moodustada 64 nukleotiidi kombinatsiooni.

2. Geneetilise koodi liiasus

Seda omadust täheldatakse siis, kui ühe aminohappe krüptimiseks on vaja mitut koodonit, tavaliselt 2–6. Ja ainult trüptofaani saab kodeerida ühe kolmikuga.

3. Unikaalsus

See sisaldub geneetilise koodi omadustes terve geeni pärilikkuse näitajana. Näiteks ahela kuuendal kohal olev GAA kolmik võib arstidele rääkida vere heast seisundist, normaalsest hemoglobiinist. Just tema kannab infot hemoglobiini kohta ja see on ka tema poolt kodeeritud Ja kui inimene on aneemiline, siis asendatakse üks nukleotiididest koodi teise tähega - U, mis on haiguse signaal.

4. Järjepidevus

Selle geneetilise koodi omaduse kirjutamisel tuleb meeles pidada, et koodonid, nagu ka ahela lülid, paiknevad nukleiinhappeahelas üksteise järel mitte kaugel, vaid vahetus läheduses ja see ahel ei katke – tal on pole algust ega lõppu.

5. Mitmekülgsus

Kunagi ei tohiks unustada, et kõike Maal ühendab ühine geneetiline kood. Ja seetõttu on primaadis ja inimeses, putukas ja linnus, saja-aastases baobabis ja vaevu maa seest välja koorunud rohulibles sarnased aminohapped kodeeritud identsetesse kolmikutesse.

Just geenidesse talletub põhiinformatsioon organismi omaduste kohta, omamoodi programm, mille organism pärib varem elanutelt ja mis eksisteerib geneetilise koodina.