Τι είναι ένας γενετικός κώδικας: γενικές πληροφορίες
Σε οποιοδήποτε κύτταρο και σώμα, όλα τα χαρακτηριστικάανατομικός, μορφολογικός και λειτουργικός χαρακτήρας καθορίζονται από τη δομή των πρωτεϊνών που εισέρχονται σε αυτά. Η κληρονομική ιδιότητα του οργανισμού είναι η ικανότητα σύνθεσης ορισμένων πρωτεϊνών. Στο μόριο ϋΝΑ, τα αμινοξέα εντοπίζονται στην πολυπεπτιδική αλυσίδα, από την οποία εξαρτώνται τα βιολογικά σημεία.
Κάθε κύτταρο έχει τη δική τουαλληλουχία νουκλεοτιδίων στην πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα του ϋΝΑ. Αυτός είναι ο γενετικός κώδικας του DNA. Μέσα από αυτό, καταγράφονται πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση ορισμένων πρωτεϊνών. Σχετικά με το τι λέει το γενετικό κώδικα, τις ιδιότητες και τις γενετικές πληροφορίες του σε αυτό το άρθρο.
Λίγο ιστορία
Η ιδέα ότι, ίσως, ο γενετικός κώδικαςεκεί διατυπώθηκε Dzh.Gamovym A.Daunom και στη μέση του εικοστού αιώνα. Περιγράφουν ότι μία αλληλουχία νουκλεοτιδίων η οποία είναι υπεύθυνη για τη σύνθεση ορισμένων αμινοξέων, περιλαμβάνει τουλάχιστον τρεις συνδέσμους. Αργότερα αποδεδειγμένη ακριβής ποσότητα των τριών νουκλεοτιδίων (μια μονάδα του γενετικού κώδικα), η οποία ονομάζεται μια τριπλέτα ή κωδικόνιο. Συνολικά, υπάρχουν εξήντα τέσσερα νουκλεοτίδια, επειδή μόριο οξέος όπου λαμβάνει χώρα πρωτεϊνική σύνθεση, ή RNA, αποτελείται από τέσσερα διαφορετικά υπολείμματα νουκλεοτιδίων.
Ποιος είναι ο γενετικός κώδικας
Η μέθοδος για την κωδικοποίηση μιας αλληλουχίας πρωτεϊνών αμινοξέων λόγω της αλληλουχίας νουκλεοτιδίων είναι χαρακτηριστική όλων των ζωντανών κυττάρων και οργανισμών. Αυτός είναι ο γενετικός κώδικας.
Υπάρχουν τέσσερα νουκλεοτίδια στο DNA:
- αδενίνη-Α;
- γουανίνη-G;
- κυτοσίνη-C;
- θυμίνη - Τ.
Χαρακτηρίζονται με κεφαλαία γράμματα στα λατινικά ή (στη ρωσική γλώσσα) από τους Ρώσους.
Το RNA περιέχει επίσης τέσσερα νουκλεοτίδια, αλλά ένα από αυτά διαφέρει από το DNA:
- αδενίνη-Α;
- γουανίνη-G;
- κυτοσίνη-C;
- ουρακίλη - U.
Όλα τα νουκλεοτίδια ευθυγραμμίζονται σε αλυσίδες, με διπλή έλικα σε ϋΝΑ και μία απλή έλικα σε RNA.
Οι πρωτεΐνες είναι χτισμένες σε είκοσι αμινοξέα, όπου αυτά, που βρίσκονται σε μια ορισμένη αλληλουχία, καθορίζουν τις βιολογικές τους ιδιότητες.
Ιδιότητες του γενετικού κώδικα
Η τριπλή. Η μονάδα του γενετικού κώδικα αποτελείται από τρία γράμματα, είναι τριπλή. Αυτό σημαίνει ότι τα είκοσι υπάρχοντα αμινοξέα περικλείονται από τρία ειδικά νουκλεοτίδια, τα οποία ονομάζονται κωδικόνια ή τριπλέτες. Υπάρχουν εξήντα τέσσερις συνδυασμοί που μπορούν να δημιουργηθούν από τέσσερα νουκλεοτίδια. Αυτός ο αριθμός είναι περισσότερο από αρκετός για να κωδικοποιήσει είκοσι αμινοξέα.
Εκφυλισμός. Κάθε αμινοξύ αντιστοιχεί σε περισσότερα από ένα κωδικόνια, με εξαίρεση τη μεθειονίνη και την τρυπτοφάνη.
Μοναδικότητα. Ένα κωδικόνιο κρυπτογραφεί ένα αμινοξύ. Για παράδειγμα, στο γονίδιο ενός υγιούς ατόμου με πληροφορίες σχετικά με τον στόχο βήτα αιμοσφαιρίνης, μια τριάδα GAG και GAA κωδικοποιεί γλουταμικό οξύ. Και για όλους όσους είναι άρρωστοι με δρεπανοκυτταρική αναιμία, αντικαθίσταται ένα νουκλεοτίδιο.
Συγγραμικότητας. Η αλληλουχία αμινοξέων αντιστοιχεί πάντα στην αλληλουχία νουκλεοτιδίων που περιέχει το γονίδιο.
Ο γενετικός κώδικας είναι συνεχής και συμπαγήςσημαίνει ότι δεν έχει "σημεία στίξης". Δηλαδή, ξεκινώντας από ένα συγκεκριμένο κωδικόνιο, υπάρχει συνεχής ανάγνωση. Για παράδειγμα, AUGGUGTSUUAAUGUG να διαβάζεται ως: AUG, GUG, TSUU, AAC, GUG. Αλλά δεν AUG, UGG και ούτω καθεξής, ή αλλιώς.
Ευελιξία. Είναι μοναδικό για όλους τους χερσαίους οργανισμούς, από ανθρώπους έως ψάρια, μύκητες και βακτήρια.
Πίνακας
Στον πίνακα που παρουσιάζεται δεν υπάρχουν όλοιδιαθέσιμα αμινοξέα. Υδροξυπρολίνη, υδροξυλυσίνη, φωσφοσερίνη, ιωδο τυροσίνη, κυστίνη, και κάποιοι άλλοι δεν είναι διαθέσιμες, επειδή προέρχονται από άλλα αμινοξέα που κωδικοποιούνται από το mRNA και πρωτεΐνη που προκύπτει μετά από τροποποίηση, ως αποτέλεσμα της μετάφρασης.
Από τις ιδιότητες του γενετικού κώδικα, είναι γνωστό ότι έναένα κωδικόνιο είναι ικανό να κωδικοποιεί ένα αμινοξύ. Μια εξαίρεση εκτελεί πρόσθετες λειτουργίες και κωδικοποιεί βαλίνη και μεθειονίνη, έναν γενετικό κώδικα. Το mRNA, που βρίσκεται στην αρχή με το κωδικόνιο, συνδέει το tRNA, το οποίο φέρει φορμυλομεθιον. Μετά την ολοκλήρωση της σύνθεσης, αποκόπτεται και συλλαμβάνει το υπόλειμμα φορμυλίου πίσω από αυτό, μετατρέποντάς το σε υπόλειμμα μεθειονίνης. Έτσι, τα προαναφερθέντα κωδικόνια είναι οι εκκινητές της σύνθεσης μιας αλυσίδας πολυπεπτιδίων. Εάν δεν είναι στην αρχή, τότε δεν διαφέρουν από τους άλλους.
Γενετικές πληροφορίες
Με αυτή την έννοια εννοείται ένα πρόγραμμα ιδιοτήτων, το οποίο μεταδίδεται από τους προγόνους. Είναι εγγενής στη γενετικότητα ως γενετικός κώδικας.
Ο γενετικός κώδικας του RNA (ριβονουκλεϊνικά οξέα) πραγματοποιείται κατά τη διάρκεια της πρωτεϊνικής σύνθεσης:
- πληροφορίες-και-RNA.
- μεταφορά tRNA.
- ριβοσωματικού ρ-RNA.
Οι πληροφορίες μεταδίδονται με άμεση ζεύξη (πρωτεΐνη DNA-RNA) και αντίστροφη (DNA μέσης πρωτεΐνης).
Οι οργανισμοί μπορούν να λαμβάνουν, να αποθηκεύουν, να τις μεταδίδουν και να το χρησιμοποιούν πιο αποτελεσματικά.
Περνώντας με κληρονομικότητα, οι πληροφορίες καθορίζουντην ανάπτυξη αυτού ή του οργανισμού. Αλλά λόγω της αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον, η αντίδραση του τελευταίου παραμορφώνεται, γι 'αυτό και η εξέλιξη και η ανάπτυξη. Έτσι, νέες πληροφορίες τίθενται στο σώμα.
Υπολογισμός των νόμων της μοριακής βιολογίαςκαι η ανακάλυψη του γενετικού κώδικα έδειξε ότι είναι απαραίτητο να συνδυαστεί η γενετική με τη θεωρία του Δαρβίνου, βάσει της οποίας προέκυψε μια συνθετική θεωρία της εξέλιξης - η μη κλασσική βιολογία.
Κληρονομικότητα, μεταβλητότητα και φυσικήΗ επιλογή του Darwin συμπληρώνεται με γενετικά καθορισμένη επιλογή. Εξέλιξη υλοποιείται σε γενετικό επίπεδο με τυχαία μετάλλαξη και κληρονομιά, τα πιο πολύτιμα χαρακτηριστικά που είναι πιο προσαρμοσμένα στο περιβάλλον.
Αποκωδικοποίηση του κώδικα στον άνθρωπο
Στη δεκαετία του 1990 ξεκίνησε το έργο του Ανθρώπινου Γονιδιώματος,ως αποτέλεσμα των οποίων ανακαλύφθηκαν θραύσματα γονιδιώματος που περιείχαν 99,99% ανθρώπινων γονιδίων στο 2000ο γονιδίωμα. Τα θραύσματα που δεν εμπλέκονται στη σύνθεση πρωτεϊνών και δεν είναι κωδικοποιημένα παραμένουν άγνωστα. Ο ρόλος τους παραμένει άγνωστος.
Ο ρόλος τέτοιων μελετών δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί. Όταν ανακάλυψαν τι είναι ένας γενετικός κώδικας, έγινε γνωστό, σύμφωνα με τους νόμους που αναπτύσσονται, πώς σχηματίζεται η μορφολογική δομή, η ψυχή, η προδιάθεση σε ορισμένες ασθένειες, ο μεταβολισμός και οι κακοήθειες των ατόμων.
