Головна

Спосіб запису генетичної інформації в молекулі ДНК. Біологічний код і його властивості

  1. DIV, SPAN - Використовуються для виділення частини документа певним способом. Обов'язковий закриває тег!
  2. II Архів інформації
  3. II. Рішення логічних задач табличним способом
  4. II.6.2.) Організація і правоздатність корпорацій.
  5. III. Метод визначення платоспроможності фізичних осіб, розроблена Ощадбанком Росії.
  6. III. санітарно - освітній - формування здорового способу життя.
  7. " Стаття 7. Зобов'язання щодо інформації про управління правами

Первинно все різноманіття життя обумовлюється різноманітністю білкових молекул, що виконують в клітинах різні біологічні функції. Структура білків визначається набором і порядком розташування амінокислот в їх пептидних ланцюгах. Саме ця послідовність амінокислот в пептидах зашифрована в молекулах ДНК за допомогою біологічного (генетичного) коду. Відносна примітивність структури ДНК, що представляє чергування всього лише чотирьох різних нуклеотидів, довгий час заважала дослідникам розглядати це з'єднання як матеріальний субстрат спадковості і мінливості, в якому повинна бути зашифрована надзвичайно різноманітна інформація.

У 1954 р Г. Гамовим було висловлено припущення, що кодування інформації в молекулах ДНК має здійснюватися поєднаннями декількох нуклеотидів. У різноманітті білків, існуючих в природі, було виявлено близько 20 різних амінокислот. Для шифровки такого їх числа достатню кількість поєднань нуклеотидів може забезпечити лише триплетний код, в якому кожна амінокислота шифрується трьома стоять поруч нуклеотидами. В цьому випадку з чотирьох нуклеотидів утворюється 43 = 64 триплетів. Код, що складається з двох нуклеотидів, дав би можливість зашифрувати лише 42 = 16 різних амінокислот.

Повна расшіфовка генетичного коду проведена в 60-х рр. нашого століття. З 64 можливих триплетів ДНК 61 кодує різні амінокислоти; залишилися 3 отримали назву безглуздих, або «нонсенс-триплетів». Вони не шифрують амінокислот і виконують функцію знаків пунктуації при зчитуванні спадкової інформації. До них відносяться АТТ, АЦТ, АТЦ.

Звертає на себе увагу явна надмірність коду, що виявляється в тому, що багато амінокислоти шифруються кількома триплету (рис. 3.6). Це властивість триплетного коду, назване виродження, має дуже важливе значення, так як виникнення в структурі молекули ДНК змін за типом заміни одного нукле-отиде в полінуклеотидних ланцюга може не змінити сенсу триплета. Виник таким чином нове поєднання з трьох нуклеотидів кодує ту ж саму амінокислоту.

У процесі вивчення властивостей генетичного коду була виявлена ??його специфічність. Кожен триплет здатний кодувати тільки одну певну амінокислоту. Цікавим фактом є повна відповідність коду у різних видів живих організмів. така універсальність генетичного коду свідчить про єдність походження всього різноманіття живих форм на Землі в процесі біологічної еволюції.

Незначні відмінності генетичного коду виявлені в ДНК мітохондрій деяких видів. Це не суперечить в цілому положення про універсальність коду, але свідчить на користь певної дівергентності в його еволюції на ранніх етапах існування життя. Розшифровка коду в ДНК мітохондрій різних видів показала, що у всіх випадках в мітохондріальних ДНК відзначається загальна особливість: триплет АЦТ читається як АЦЦ, і тому з нонсенс-триплетів перетворюється в шифр амінокислоти триптофану.

Мал. 3.6. Амінокислоти і кодірующіеіх триплети ДНК

Інші особливості є специфічними для різних видів організмів. У дріжджів триплет ДАТ і, можливо, все сімейство ГА кодує замість амінокислоти лейцину треонин. У ссавців триплет ТАГ має те ж значення, що і ТАЦ, і кодує амінокислоту метіонін замість изолейцина. Триплети ТЦГ і ??ТЦЦ в ДНК мітохондрій деяких видів не кодують амінокислот, будучи нонсенс-триплету.

Поряд з триплетного, виродження, специфічністю і універсальністю найважливішими характеристиками генетичного коду є його безперервність и неперекриваемость кодонів при зчитуванні. Це означає, що послідовність нуклеотидів зчитується триплет за кодоном без пропусків, при цьому сусідні триплети не перекривають один одного, тобто кожен окремий нуклеотид входить до складу лише одного триплету при заданій рамці зчитування (рис. 3.7). Доказом неперекриваемості генетичного коду є заміна тільки однієї амінокислоти в пептиді при заміні одного нуклеотиду в ДНК. У разі включення нуклеотиду в кілька перекриваються триплетів його заміна вабила б за собою заміну 2-3 амінокислот в пептидного ланцюга.

Мал. 3.7. Безперервність і незаперечність генетичного коду

при зчитуванні спадкової інформації

Цифрами позначені нуклеотиди

 



Попередня   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   Наступна

Внутрішньоклітинний потік енергії | Внутрішньоклітинний потік речовин | Клітка як цілісна структура. Колоїдна система протоплазми | Життєвий цикл клітини | Зміни клітини в мітотичного циклу | Спадковий І МІНЛИВІСТЬ - ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ЖИВОГО | ІСТОРІЯ ФОРМУВАННЯ вистав ПРО ОРГАНІЗАЦІЮ матеріальний субстрат спадковості І МІНЛИВІСТЬ | ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЕНЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ І РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ГЕНЕТИЧНОГО АПАРАТУ | ГЕННИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ГЕНЕТИЧНОГО АПАРАТУ | Хімічна організація гена |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати