La degenereco de la genetika kodo: la fundamentojn

La genetika kodo estas esprimita kiel codones, sistemo de kodigo de informoj pri la strukturo de la proteinoj, imanenta en ĉiuj vivantaj organismoj de la planedo. Malĉifro preni jardekojn, sed la fakto, ke li ekzistas, scienco estas komprenita preskaŭ jarcento. Versatilidad, specifecon, unidireccional, kaj precipe la degenereco de la genetika kodo havas biologian signifon.

Historio de malkovroj

La problemo de kodigo de genetika informo ĉiam estis ŝlosilo en biologio. Per la matrico strukturo de la genetika kodo, scienco progresis pli malrapide. De la malkovro de J. Watson kaj Crick en 1953. La duobla helico strukturo de DNA eniris en fazon de solvanta kodo strukturo mem, kiu instigis la kredo je la majesteco de la naturo. La lineara strukturo de proteinoj kaj DNA de la sama strukturo implicis la ĉeeston de la genetika kodo, la korespondado inter la du tekstoj, sed registrita per malsamaj alfabetoj. Se la alfabeto de proteinoj estis konata, la DNA markoj estis la temo de studo de biologio, fiziko kaj matematiko.

Ne necesas priskribi ĉiujn paŝojn en la solvo de ĉi tiu enigmo. Rekta eksperimento, pruvis kaj konfirmis ke inter DNA codones kaj aminoácidos de la proteino estas klara kaj konsekvenca respektive okazis en 1964 Charles Janowski kaj S. Brenner. Plia - dum la malkodigo de la genetika kodo en vitro (in vitro) uzante teknikojn de proteino sintezo en ĉelo-liberaj strukturoj.

Plene deĉifrita kodo Coli estis proklamita en 1966, biologoj en la simpozio ĉe Cold Spring Harbor (Usono). Poste mi malfermis la redundo (degenereco) de la genetika kodo. Kion tio signifas, ĝi klarigis tre simple.

malkodigo daŭras

Atingi deĉifri la hereda kodo datumoj fariĝis unu el la plej gravaj okazaĵoj de la lasta jarcento. Hodiaŭ, scienco daŭre esploras ĝisfunde la mekanismoj de molekula kodado sistemo kaj liaj karakterizaĵoj kaj sobreabundancia de signoj, kio estas esprimita en la proprieto de la degenereco de la genetika kodo. Alia studo de la industrio - la origino kaj evoluado de hereda materialo kodigo sistemo. Indico ligante polynucleotides (DNA) kaj polipéptidos (proteinoj) donis impeton al la evoluo de molekula biologio. Kaj tio, siavice, bioteknologio, bioingeniería, malkovroj en la reprodukta kaj planto kreskas.

Dogmojn kaj regulojn

Hejmo dogmon de molekula biologio - la informo estas transdonita de DNA al mesaĝisto RNA, kaj tiam kun ŝi sur la proteino. En la kontraŭa direkto de transdono eblas de RNA al DNA kaj RNA en aliaj ARN.

Sed la matrico aŭ la bazo de DNA ĉiam restas. Kaj ĉiuj aliaj bazaj funkcioj de informoj transigo - spegulbildo de la karaktero de la kopio de la matrico. Al scii, elfarante ĝin transdonos al la sintezo de aliaj matrico molekuloj, kio estos la reprodukto de la strukturo de genetika informo.

genetika kodo

Linio kodigo strukturo de proteino molekuloj per plaj codones (trioj) nucleótidos, kiu nur 4 (adein, guanino, citosina, timina (uracil)), kiu spontanee kondukas al la formado de aliaj ĉenoj de nucleótidos. La sama kvanto de nucleótidos kaj kemiaj komplementeco - tio estas la ĉefa kondiĉo por tia sintezo. Sed la formado de proteino molekuloj kvalito egalante la kvanto kaj kvalito de la monómeros ne (DNA nucleótidos - proteino aminoacidoj). Tiu estas la natura hereda kodo - registradon sistemo en la sinsekvo de nucleótidos (codones) la sekvenco de aminoácidos de la proteino.

Genetika kodo havas plurajn proprietojn:

• Trio.
• La unikeco.
• Orientiĝo.
• Disjointness.
• Redundo (degenereco) de la genetika kodo.
• Versatilidad.

Jen mallonga priskribo, centrante en la biologian signifon.

Triplete, kontinueco kaj havebleco stoplights

Ĉiu el 61 aminoacidoj responda al semantika t (trio) nucleótidos. Tri trioj ne portas informon pri la aminoácido kaj estas halto codones. Ĉiu nucleótidos en la ĉeno estas membro de la trio kaj ne ekzistas per si mem. Fine kaj la komenco de ĉeno de nucleótidos responda al ununura proteino, estas halto codones. Ili komencas aŭ halto radiodifusión (la sintezo de proteino molekuloj).

Specifecon, kaj unu-pointedness disjointness

Ĉiu codón (trio) kodas nur unu aminoacido. Ĉiu trio estas sendependa de kaj ne koincidas apudaj. Unu nucleótidos povas aparteni al nur unu trio en la ĉeno. Proteina sintezo estas ĉiam en unu direkto nur, kiu estas kontrolita halto codones.

La redundo de la genetika kodo

Ĉiu trio de nucleótidos kodas unu aminoácido. Entute 64 nucleótidos, 61 el ili - kodita aminoácido (senco codón), kaj tri - sensignifa, tio aminoácido ne kodi (halti codones). La redundo (degenereco) de la genetika kodo estas ke anstataŭigoj povas esti farita en ĉiu trio - radikala (kondukante al aminoácido anstataŭigo) kaj konservativa (aminoácidos ne ŝanĝas klaso). Estas facile kalkuli, ke se triplete eblas portita 9 anstataŭigoj (1, 2 kaj 3 pozicio), ĉiu nucleótidos eblas anstataŭita de 4 - 1 = 3 la alia enkorpiĝo, la totala nombro de eblaj nucleótidos anstataŭojn estos 61 al 9 = 549.

La degenereco de la genetika kodo estas montrita en la fakto, ke 549 ebloj - ĝi estas multe pli ol necesa por zakodirovki informoj pri 21 aminoácidos. En ĉi tiu kazo de anstataŭigo opcioj 549 23 kondukas al la formado de halto codón, 134 + 230 anstataŭigo - estas konservativa anstataŭojn kaj 162 - radikala.

Regulo degenereco kaj esceptoj

Se du codones havas du identajn unua nucleótidos, la ceteraj nucleótidos estas prezentitaj kun klaso (purine aŭ pirimidina), la informoj ili portas la saman aminoácido. Tio estas kutime la degenereco aŭ redundo de la genetika kodo. Du esceptoj - AUA kaj UGA - unue kodas metionino, kvankam devus isoleucina, kaj la dua - halto codón, sed devus kodi triptofano.

Signifo degenereco kaj versatilidad

Tiuj du ecoj de la genetika kodo havas la plej altan biologian valoron. Ĉiuj ecoj listigitaj supre estas karakterizaj de la genetika informo de ĉiuj formoj de vivantaj organismoj sur nia planedo.

La degenereco de la genetika kodo havas adapta valoro, kiel la ripetita duobligon de sola aminoácido kodo. Krome, ĉi tiu signifas signifan redukton en (degenero) de la tria nucleótidos en codón. Tia enkorpiĝo minimumigas la mutacionales lezoj en DNA, kiu kunportas gravaj seksperfortadoj de la proteino strukturo. Jen protekta mekanismo de vivantaj organismoj de la planedo.