Відкриття та характеристика генетичного коду
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
Відкриття та характеристика генетичного коду
Зміст
Вступ
Поняття генетичного коду
Відкриття генетичного коду
Властивості генетичного коду
Варіанти генетичного коду
Генетичний код як система
Висновок
Література
Вступ
Найважливішим досягненням біології XX ст. стало зясування генетичного коду - встановлення відповідності між послідовністю нуклеотидів молекули ДНК та амінокислотами молекули білка. Нині генетичний код зясовано повністю.
Книга життя кожної людини зшита з різних сторінок, в них вписаний генетичний код. Іншими словами, геном людини - це унікальна система запису інформації. Вона міститься переважно в молекулах ДНК, які знаходяться в хромосомах кожної клітини людини. Кількість хромосом - величина постійна. І якщо вона раптом міняється, патології неминучі. Генетичний код зберігає "правильну" інформацію - завдяки цьому кожна клітина може жити, розмножуватися і формувати органи. Схема проста - так розвивається будь-який організм від простого одноклітинного до самого Вінця Природи. Система запису генетичного коду забезпечує відтворення. Код передається від клітини до клітини, і він універсальний для усього сущого на Землі.
Отже розглянемо докладніше генетичний код.
Поняття генетичного коду
Генетичний код, система зашифровуваної спадкової інформації в молекулах нуклеїнових кислот, що реалізовується у тварин, рослин, бактерій і вірусів у вигляді послідовності нуклеотидів.
Генетичний код - набір правил розташування нуклеотидів в молекулах нуклеїнових кислот (ДНК і РНК), що надає всім живим організмам можливість кодування амінокислотної послідовності білків за допомогою послідовності нуклеотидів.
Генетичний код - це система триплетів нуклеотидів, які визначають амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга.
У ДНК використовується чотири нуклеотиди - аденін (А), гуанін (G), цитозин (С) і тімін (T), які в україномовній літературі також часто позначаються буквами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають "алфавіт" генетичного коду. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тіміну, який замінений схожим нуклеотидом, - урацилом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки і, таким чином, інформація закодована у вигляді послідовності генетичних "букв".
Для синтезу білків в природі використовуються 20 різних амінокислот. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білку, що також у значній мірі визначає визначає всю будову білку, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів.
Експресія генів або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема синтез білку, що кодується геном) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: транскрипції (тобто синтезу мРНК на матриці ДНК) і трансляції генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез поліпептидного ланцюжка на матриці мРНК). Для кодування 20 амінокислот, а також стоп-сигналу, що означає кінець білкової послідовності, достатньо трьох послідовних нуклеотидів. Набір з трьох нуклеотидів називається кодоном.
Генетичний код, загальний для більшості про - і еукаріот. У таблиці приведено усі 64 кодони і вказані відповідні амінокислоти. Порядок підстав - від 5 до 3 кінця мРНК.
2-а основаUCAG1-а основаUUUU (Phe/F) Фенілаланін
UUC (Phe/F) Фенілаланін
UUA (Leu/L) Лейцин
UUG (Leu/L) ЛейцинUCU (Ser/S) Серин
UCC (Ser/S) Серин
UCA (Ser/S) Серин
UCG (Ser/S) СеринUAU (Tyr/Y) Тирозін
UAC (Tyr/Y) Тирозін
UAA Ochre (Стоп)
UAG Amber (Стоп) UGU (Cys/C) Цистеїн
UGC (Cys/C) Цистеїн
UGA Opal (Стоп)
UGG (Trp/W) ТриптофанCCUU (Leu/L) Лейцин
CUC (Leu/L) Лейцин
CUA (Leu/L) Лейцин
CUG (Leu/L) ЛейцинCCU (Pro/P) Пролін
CCC (Pro/P) Пролін
CCA (Pro/P) Пролін
CCG (Pro/P) ПролінCAU (His/H) Гістидін
CAC (His/H) Гістидін
CAA (Gln/Q) Глутамін
CAG (Gln/Q) ГлутамінCGU (Arg/R) Аргинін
CGC (Arg/R) Аргинін
CGA (Arg/R) Аргинін
CGG (Arg/R) АргинінAAUU (Ile/I) Ізолейцин
AUC (Ile/I) Ізолейцин
AUA (Ile/I) Ізолейцин
AUG (Met/M) Метионін, Start [2] ACU (Thr/T) Треонін
ACC (Thr/T) Треонін
ACA (Thr/T) Треонін
ACG (Thr/T) ТреонінAAU (Asn/N) Аспарагін
AAC (Asn/N) Аспарагін
AAA (Lys/K) Лізин
AAG (Lys/K) ЛізинAGU (Ser/S) Серин
AGC (Ser/S) Серин
AGA (Arg/R) Аргинін
AGG (Arg/R) АргинінGGUU (Val/V) Валін
GUC (Val/V) Валін
GUA (Val/V) Валін
GUG (Val/V) ВалінGCU (Ala/A) Аланін
GCC (Ala/A) Аланін
GCA (Ala/A) Аланін
GCG (Ala/A) АланінGAU (Asp/D) Аспарагінова кислота
GAC (Asp/D) Аспарагінова кислота
GAA (Glu/E) Глутамінова кислота
GAG (Glu/E) Глутамінова кислотаGGU (Gly/G) Гліцин
GGC (Gly/G) Гліцин
GGA (Gly/G) Гліцин
GGG (Gly/G) Гліцин
Відкриття генетичного коду
Сьогодні ні для кого не секрет, що програма життєдіяльності усіх живих організмів записана на молекулі ДНК. Найпростіше представити молекулу ДНК у вигляді довгих сходів. Вертикальні стійки цих сходів складаються з молекул цукру, кисню і фосфору. Уся важлива робоча інформація в молекулі записана на перекладинах сходів - вони складаються з двох молекул, кожна з яких кріпиться до однієї з вертикальних стійок. Ці молекули - азотисті основи - називаються аденин, гуанин, тимін і цитозин, але зазвичай їх означають просто буква