فساد از کد ژنتیکی: اصول اولیه

کد ژنتیکی به عنوان کدون بیان می شود، یک سیستم را پشتیبانی می کند اطلاعاتی در مورد ساختار پروتئین، که در تمام موجودات زنده این سیاره است. رمزگشایی را دهه، اما این واقعیت که او وجود دارد، علم نزدیک به یک قرن قابل درک باشد. چند منظوره بودن، ویژگی، یک سویه، و به خصوص فساد از کد ژنتیکی دارای اهمیت بیولوژیکی.

تاریخچه اکتشافات

مشکل رمزگذاری اطلاعات ژنتیکی همواره کلیدی در زیست شناسی بوده است. توسط ساختار ماتریس از کد ژنتیکی، علم و نه به آرامی پیشرفت کرده است. از زمان کشف جی واتسون و کریک در سال 1953. ساختار مارپیچ دوگانه DNA وارد مرحله حل یک ساختار کد خود را، که اعتقاد به عظمت طبیعت را برانگیخت. ساختار خطی از پروتئین ها و DNA با ساختار مشابه، ضمنی حضور کد ژنتیکی، مکاتبات بین دو متن، اما ضبط شده با حروف متفاوت است. و اگر حروف الفبای انگلیسی را از پروتئین شناخته شده است، علائم DNA را موضوع مطالعه زیست شناسی، فیزیک و ریاضیات شد.

بدون نیاز به توصیف تمام مراحل در حل این معما وجود دارد. آزمایش مستقیم، ثابت و تایید کرد که بین کدون DNA و اسیدهای آمینه از پروتئین است روشن و سازگار به ترتیب در سال 1964 چارلز Janowski و S. برنر برگزار می شود. بیشتر از - در طول رمزگشایی کد ژنتیکی در شرایط آزمایشگاهی (in vitro) و با استفاده از تکنیک سنتز پروتئین در سازه های عاری از سلول.

به طور کامل کد رمزگشایی باکتری E.Coli در سال 1966 اعلام شده بود، زیست شناسان در همایشی در کولد اسپرینگ هاربر (USA). سپس من افزونگی (انحطاط) از کد ژنتیکی را باز کرد. این بدان معنی است، توضیح داده کاملا ساده.

رمزگشایی ادامه

گرفتن افشای داده های کد ارثی تبدیل به یکی از مهمترین وقایع قرن گذشته. امروز علم و دانش همچنان به اکتشاف در عمق مکانیسم سیستم های مولکولی را پشتیبانی می کند و ویژگی های آن و بیش از حد بودن علائم، چیزی است که در اموال فساد از کد ژنتیکی بیان شده است. یک بررسی جداگانه از صنعت - منشاء و تکامل سیستم مواد برنامه نویسی ارثی است. شواهد ارتباط polynucleotides (DNA) و پلی پپتید (پروتئین) انگیزه ای برای توسعه زیست شناسی مولکولی داد. و این، به نوبه خود، بیوتکنولوژی، مهندسی زیستی، اکتشافها، نوآوریها در پرورش و گیاه در حال رشد.

تعصبات و قوانین

صفحه اصلی دگم زیست شناسی مولکولی - اطلاعات از DNA به RNA پیامبر با او در پروتئین منتقل، و پس. در جهت مخالف انتقال از RNA به DNA و RNA در دیگر RNA امکان پذیر است.

اما ماتریس و اساس DNA همیشه باقی می ماند. و دیگر ویژگی های اساسی از انتقال اطلاعات - بازتابی از ماهیت این انتقال ماتریس. یعنی، با انجام انتقال برای سنتز مولکول های دیگر ماتریس، که خواهد بود که تولید مثل از ساختار اطلاعات ژنتیکی است.

کد ژنتیکی

خط برنامه نویسی ساختار مولکول های پروتئین با استفاده از کدون مکمل (سه قلو) نوکلئوتید، که تنها 4 (adein، گوانین، سیتوزین، تیمین (یوراسیل))، که خود به خود به تشکیل زنجیره های دیگر از نوکلئوتید منجر می شود. به همان تعداد از نوکلئوتید و مکمل های شیمیایی - این شرط اصلی برای چنین سنتز است. اما تشکیل یک مولکول پروتئین با کیفیت مطابق با کمیت و کیفیت مونومر است (نوکلئوتید DNA - اسیدهای آمینه پروتئین). سیستم ضبط در دنباله ای از نوکلئوتید (کدون) توالی اسید آمینه از پروتئین - این کد ارثی طبیعی است.

کد ژنتیکی دارای خواص:

• سه گانه.
• منحصر به فرد.
• جهت.
• Disjointness.
• رفع اشکالات (انحطاط) از کد ژنتیکی.
• تطبیق پذیری.

در اینجا توضیح مختصری است، با تمرکز بر اهمیت بیولوژیکی.

سه گانه، تداوم و stoplights در دسترس بودن

هر یک از 61 اسیدهای آمینه مربوط به یک تی معنایی (سه گانه) نوکلئوتید. سه سه قلو ها اطلاعات مربوط به اسید آمینه را حمل می کند و کدون توقف می باشد. هر نوکلئوتید در زنجیره عضو از سه گانه است و به خودی خود وجود ندارد. در پایان و آغاز ای از نوکلئوتید مربوط به پروتئین تک، کدون توقف می باشد. آنها شروع و یا متوقف رادیو و تلویزیون (سنتز یک مولکول پروتئین).

ویژگی، و disjointness یک pointedness

هر کدون (سه گانه) را کد تنها یک اسید آمینه است. هر سه گانه مستقل از است و با هم همپوشانی دارند مجاور است. یک نوکلئوتید می توانید تنها به یک سه گانه در زنجیره تعلق دارند. سنتز پروتئین است که همیشه در یک جهت کدون توقف تنها، این است که کنترل می شود.

افزونگی از کد ژنتیکی

هر سه تایی از نوکلئوتیدهای کد یک اسید آمینه است. در مجموع 64 نوکلئوتید، 61 از آنها - اسید آمینه کد گذاری (حس کدون)، و سه - بی معنی، یعنی اسید آمینه می کند رمز نمی (کدون). افزونگی (انحطاط) از کد ژنتیکی است که تعویض می توان در هر سه گانه ساخته شده - رادیکال (که منجر به جایگزینی آمینه اسید) و محافظه کار (اسیدهای آمینه انجام کلاس را تغییر دهید). محاسبه آن آسان است که اگر یک سه گانه را می توان انجام 9 تعویض (1، 2 و 3 موقعیت)، هر نوکلئوتید می توان با 4 جایگزین است - 1 = 3 تجسم دیگر، تعداد کل تعویض نوکلئوتید امکان پذیر خواهد 61 به 9 = 549.

آن خیلی بیشتر از نیاز برای اطلاعات zakodirovki حدود 21 اسید آمینه است - فساد از کد ژنتیکی در این واقعیت است که 549 گزینه های نشان داده شده است. در این مورد از گزینه های جایگزین 549 23 منجر به شکل گیری یک کدون توقف، 134 + 230 تعویض - می تعویض محافظه کار، و 162 - رادیکال.

قانون انحطاط و استثنائات

اگر دو کدون دو نوکلئوتید اول یکسان، نوکلئوتید باقی مانده با یک کلاس (پورین یا پیریمیدین)، اطلاعات آنها را حمل اسید آمینه همان معرفی شده اند. این است که معمولا فساد یا افزونگی از کد ژنتیکی. دو استثنا - AUA و UGA - اول کد می متیونین، اگر چه به ایزولوسین، و دوم - یک کدون توقف، اما باید به رمز تریپتوفان است.

معنی انحطاط و تطبیق پذیری

این دو خواص از کد ژنتیکی دارای بالاترین ارزش بیولوژیکی. تمام خواص ذکر شده در بالا از ویژگی های اطلاعات ژنتیکی را از همه اشکال موجودات زنده در سیاره ما هستند.

فساد از کد ژنتیکی دارای ارزش انطباقی، به عنوان نسخه برداری مکرر از یک کد یک اسید آمینه. علاوه بر این، این به معنی کاهش قابل توجهی در (دژنراسیون) از نوکلئوتید سوم در یک کدون. چنین تجسم ضایعات جهش در DNA، که مستلزم نقض جدی در ساختار پروتئین به حداقل می رساند. این یک مکانیسم حفاظتی موجودات زنده از این سیاره است.