הקוד הגנטי האוניברסלי

הקוד הגנטי - הוא מידע תורשתי הצפנה מיוחדת באמצעות מולקולות של חומצות גרעין. בהתבסס על זה מידע מקודד גנים מבוקרים כראוי סינתזה של חלבונים ואנזימים בגוף, המגדיר את חילוף חומרים ובכך. בתורו, את המבנה של חלבונים בודדים והתפקוד שלהם נגרמים על ידי מיקום רכב חומצות אמינו - היחידות המבניות של מולקולת החלבון.

באמצע המאה הקודמת שהוא זוהה גנים, אשר חלקים נפרדים של חומצה דאוקסיריבונוקלאית (מקוצר - DNA). קישורים נוקלאוטידים בצורה של מולקולות דנ"א מאפיין גדיל כפול, שנאספו בצורת ספירלה.

מדענים גילו קשר בין הגנים לבין המבנה הכימי של חלבונים בודדים, המהות אשר מורכבת בעובדה כי הסדר המבני של חומצות אמיניות של מולקולות החלבון מתאים באופן מלא את סדר נוקלאוטידים בגן. לאחר שביססנו את הקשר הזה, החוקרים החליטו לפענח את הקוד הגנטי, כלומר, כדי לבסס את חוקי הסדר של נוקלאוטידים המבני הרלוונטי בחומצות אמינו דנ"א בחלבונים.

ישנם רק ארבעה סוגי נוקליאוטידים:

1) A - אדנין;

2) G - גואנין;

3) T - thymidylic;

4) D - cytidylic.

המבנה של עשרים הסוגים של חומצות אמינו חיוניות של חלבון כלול. עם בפענוח הצופן הגנטי, היו קשיים בגלל נוקלאוטידים בהרבה פחות aminoskislot. בפתרון בעיה זו, הוצע כי חומצות אמינו מקודדות על ידי שילובים שונים של שלושה נוקלאוטידים (נקרא קודון או שלישייה).

אם אנו מחשבים את כל שילובים האפשריים של השלישיות יהיה 64, כלומר שלוש פעמים יותר מאשר חומצות אמינו - מתברר כי שלישייה העודפת.

בנוסף, היה צורך להסביר בדיוק איך שלישיות ממוקמים לאורך הגן. אז יש שלוש קבוצות עיקריות של תיאוריות:

1) שלישיות לעקוב אחרי זה לזה ברציפות, דהיינו יוצר קוד רציף;

2) שלישיות מסודרים לסירוגין חלקים "משמעות", דהיינו יצרו את מה שמכונה "פסיק" ו "פסקאות" בקוד;

3) שלישיות עשויים לחפוף, דהיינו בסופו של השלישייה הראשונה יכול להיוצר התחילה הבאה.

נכון לעכשיו בעיקר משתמשת התיאוריה של המשכיות קוד.

קוד גנטי והמאפיינים שלה

1) קוד שלישייה - זה מורכב שילובים שרירותיים של השלושה נוקלאוטידים להרכיב קודונים.

2) הקוד הגנטי הוא מיותר - הוא תוצאה של השלישייה שלו. חומצת אמינו אחת עשויה להיות מקודדת על ידי יותר מ קודון אחד כמו קודון על חישובים מתמטיים, שלוש פעמים יותר מאשר חומצות אמינו. קודונים סיום כמה לבצע פעולות מסוימות: מסוים עשויים להיות "אותות תחנה" מתוכנתי ייצור וכלת שרשרת חומצות אמינו, בעוד שאחרים עשויים לייצג את החניכה של הקוד לקריאה.

3) הקוד הגנטי הוא חד משמעי - כל קודון יכול להתאים רק חומצה אמינית אחת.

4) קוד גנטי יש הקוליניאריות, דהיינו רצף נוקליאוטידים ו חומצת אמינו מתאים בבירור זה לזה.

5) הקוד הוא נרשם ברציפות הוא קומפקטי, "שטויות" נוקלאוטידים חסרים. זה מתחיל בהגדרת שלישייה, אשר מוחלפת ללא ההפסקה הבאה ומסתיימת קודון הסיום.

6) הקוד הגנטי הוא אוניברסלי - כל הגנים באורגניזם לחלבונים בדיוק אותו הדבר. זה לא תלוי ברמת המורכבות של הארגון בעל מעמד אורגניזם או מערכת.

מדע מודרני מציע שהקוד הגנטי מתעורר מייד עם לידתו של אורגניזם חדש של עניין העצם. שינויים ותהליכים אקראיים של אבולוציה לאפשר שום קוד אפשרויות, כלומר חומצות אמינו עשויים להיות להחלפה בכל סדר. למה במהלך האבולוציה שרדה בדיוק סוג כזה של קוד, מדוע הקוד הוא אוניברסלי ויש לו מבנה דומה? המדע עוד לומד על תופעת הקוד הגנטי, כך יש יותר של תעלומות חדשות.