De degeneracy fan de genetyske koade: de basis

De genetyske koade wurdt útdrukt as codons, in stelsel fan kodear ynformaasje oer de struktuer fan aaiwiten, besletten leit yn alle libbene organismen fan de planeet. Ûntsiferjen nimme tsientallen jierren, mar it feit dat er bestiet, wittenskip wurdt begrepen hast in ieu. Veelzijdigheid, spesifisiteit, unidirectional, en benammen de degeneracy fan de genetyske koade hawwe biologyske betsjutting.

Skiednis fan ûntdekkingen

It probleem fan kodear genetyske ynformaasje hat altyd west kaai yn biology. Tsjin de matrix struktuur fan de genetyske koade, wittenskip foardere leaver stadich. Sûnt de fynst fan J. Watson en Crick yn 1953. De dûbele helix struktuer fan DNA entered a faze fan it oplossen fan in koade struktuer sels, dy't frege it leauwen yn 'e majesteit fan de natuer. De rjochtlinige struktuer fan aaiwiten en DNA fan deselde struktuer ymplisearre de oanwêzigens fan it genetysk koade, de briefwikseling tusken de twa teksten, mar opnommen mei ferskate alfabetten. En as it alfabet fan de aaiwiten is bekend, it DNA Marks wienen it ûnderwerp fan stúdzje fan de biology, natuerkunde en wiskunde.

Der is net nedich om te beskriuwen alle stappen yn de oplossing fan dit riedsel. Direkte eksperimint, bewiisde en befêstige dat tusken DNA codons en aminosoeren fan it aaiwyt der is in dúdlik en konsekwinte respektivelik holden yn 1964 Karel Janowski en S. Brenner. In fierder - ûnder de Decoding fan de genetyske koade yn vitro (yn vitro) mei help fan techniken fan protein synteze yn sel-frije struktueren.

Folslein decrypted koade E. coli waard útfeardige yn 1966, Biologen op it sympoasium by Cold Spring Harbour (Feriene Steaten). Dan ik iepene it ûntslach (degeneracy) fan de genetyske koade. Wat dat betsjut, dat taljochte heel gewoan.

Decoding giet fierder

Getting deciphering de erflike koade gegevens útgroeid ta ien fan de meast wichtige barren fan 'e foarige ieu. Hjoed, wittenskip bliuwt te ferkennen yn djipte de meganismen fan molekulêre kodearring systeem en syn funksjes en in overabundance fan tekens, wat is ferwurde yn it besit fan 'e degeneracy fan de genetyske koade. In aparte stúdzje fan de yndustry - it ûntstean en de evolúsje fan erflike materiaal taalkodearjen systeem. Bewiis linking polynucleotides (DNA) en polypeptides (aaiwiten) joech de oanset ta de ûntwikkeling fan de molekulêre biology. En dat, yn beurt, biotechnology, bioengineering, ûntdekkings yn it fokken en plantsje groeiende.

Dogmas en regels

Home dogma fan de molekulêre biology - de ynformaasje wurdt oerdroegen fan DNA nei messenger RNA, en dan mei har op it aaiwyt. Yn 'e tsjinoerstelde rjochting fan oerdracht is mooglik út RNA nei DNA en RNA op oare RNA.

Mar de matriks of de basis fan DNA altyd bliuwt. En al it oare basis eigenskippen fan ynformaasje oerdracht - in ôfspegeling fan de aard fan de oerdracht fan de matriks. Te witten, troch it útfieren fan oerdracht oan de synteze fan oare Matrix molekulen, dat sil wêze de fuortplanting fan de struktuer fan genetyske ynformaasje.

genetyske koade

Line taalkodearjen yn struktuer fan proteïne molekulen troch middel fan komplemintêre codons (trijelingen) nucleotides, dy't mar 4 (adein, guanine, SUG, thymine (uracil)), dy't spontaan liedt ta de foarming fan oare keatlingen fan nucleotides. It selde oantal nucleotides en gemysk komplemintariteit - dit is de wichtichste betingst foar sokke synteze. Mar de foarming fan in aaiwyt molecule kwaliteit oerienkomt mei de kwantiteit en kwaliteit fan it monomers is net (DNA nucleotides - protein aminosoeren). Dit is de natuerlike erflik koade - opname systeem fan 'e folchoarder fan nucleotides (codons) de amino acid folchoarder fan de proteïne.

Genetyske koade hat ferskate eigenskippen:

• Triplet.
• It eigene.
• Oriïntaasje.
• Disjointness.
• Ûntslach (degeneracy) fan de genetyske koade.
• Veelzijdigheid.

Hjir stiet in koarte beskriuwing, rjochte op 'e biologyske betsjutting.

Triplet, kontinuïteit en beskikberens stoplights

Elts fan 61 aminosoeren oerienkommende mei in semantyske t (triplet) nucleotides. Trije trijelingen net drage ynformaasje oer it amino acid en binne halte codons. Eltse nucleotide yn de keatling is in lid fan 'e triplet, en bestiet net troch himsels. Oan 'e ein en it begjin fan in keatling fan nucleotides oerienkomme mei ien aaiwyt, binne stop codons. Se begjinne of halte omrop (de synteze fan in proteïne molecule).

Spesifisiteit, en ien-pointedness disjointness

Elts codon (triplet) kodearret mar ien amino acid. Elts triplet is ûnôfhinklik út en net oerlaapje neistlizzende. Ien nucleotide kin hearre ta mar ien triplet yn 'e keten. Protein synteze is altyd yn ien rjochting allinne, dat wurdt oanstjoerd halte codons.

It ûntslach fan de genetyske koade

Eltse triplet fan nucleotides kodearret ien amino acid. In totaal fan 64 nucleotides, 61 dêrfan - kodearre amino acid (sin codon), en trije - betsjuttingsleaze, dus amino acid net kodearjen (stop codons). It ûntslach (degeneracy) fan de genetyske koade is dat wiksels kinne wurde makke yn elke triplet - radikaal (liedend te amino acid ferfanging) en konservative (aminosoeren net feroarje klasse). It is maklik om te berekkenjen dat as in triplet kin wurde útfierd 9 wiksels (1, 2 en 3 posysje), elk nucleotide kin wurde ferfongen troch 4 - 1 = 3 de oare útfiering, it totale oantal mooglike nucleotide wiksels sille 61 oant 9 = 549.

De degeneracy fan de genetyske koade wurdt sjen litten yn it feit dat 549 opsjes - it is folle mear as nedich foar zakodirovki ynformaasje oer 21 aminosoeren. Yn dit gefal fan ferfangende opsjes 549 23 liede ta de foarming fan in stop codon, 134 + 230 wikselje - binne konservative wiksels, en 162 - radikaal.

Hearskje degeneracy en útsûnderingen

As twa codons hawwe twa identike earst nucleotide, de oerbleaune nucleotides wurde presintearre mei in klasse (purine of Pyrimidine), de ynformaasje dy't se drage deselde amino acid. Dit is meastal de degeneracy of ûntslach fan de genetyske koade. Twa útsûnderingen - Aua en UGA - earst kodearret methionine, alhoewol't soe moatte isoleucine, en de twade - een stop codon, mar soe moatte kodearjen Tryptophan.

Meaning degeneracy en veelzijdigheid

Dy twa eigenskippen fan de genetyske koade hawwe de heechste biologyske wearde. Alle eigenskippen listed hjirboppe binne karakteristyk foar de genetyske ynformaasje fan alle foarmen fan libbene organismen op ús planeet.

De degeneracy fan de genetyske koade hat in adaptieve wearde, as de werhelle dûbel fan ien amino acid koade. Dêrneist, dit betsjut in wichtige ferleging fan (degeneraasje) fan de tredde nucleotide yn in codon. Sa'n útfiering minimizes de mutational bywenne: yn DNA, dy't har meibringe serieuze oertredings yn it aaiwyt struktuur. Dit is in beskermjende meganisme fan libbene organismen fan de planeet.