Genetik kod nima va u qanday ishlaydi

Bizda allaqachon terminologik asoslar va nazariy ustunlar mavjud. Endi ularni amalda qo’llash vaqti keldi. Avvalo, biz sizga buni aytib beramiz Har bir nukleotid harf asosida nom oladi, u o’zi taqdim etgan azotli asos bilan shartlanadi. Azotli asoslarga quyidagilar kiradi: adenin (A), sitozin (C), guanin (G), timin (T) va uratsil (U). Adenin, sitozin va guanin universaldir, timin DNKga, uratsil esa RNKga xosdir. Agar buni ko’rsangiz, bu nimani anglatadi deb o’ylaysiz?

Genetik kodi nima: asoslari

har qanday hujayra va tana anatomik barcha xususiyatlari esa, morfologik va funktsional belgilar ularning kiritilgan oqsillarning tuzilishi, bilan belgilanadi. organizmning irsiy xususiyat xos oqsillar sintez qilish qobiliyatidir. DNK molekulasi aminokislotalar biologik xususiyatlariga bog’liq bo’lgan polipeptid zanjirida ajratish.
Har bir hujayra DNK bir polinükleotit zanjirida nukleotidlarning uning ketma-ketlikda bilan xarakterlanadi. Bu DNK genetik kodi hisoblanadi. ayrim oqsillarning sintez haqidagi yozma ma’lumotlar orqali. Bu uning xususiyatlari genetik kodi va bu maqolada qoplangan genetik ma’lumot.

Bir oz tarixi

ehtimol, genetik kodi bor g’oya, yigirmanchi asrning o’rtalarida shakllantirish va Dzh.Gamovym A.Daunom qilindi. Ular, ayrim aminokislotalar sintezi uchun mas’ul bo’lgan nukleotidlarning bir natija kamida uch yo’nalishlarga o’z ichiga oladi, deb tasvirlangan. Keyinchalik, uch nukleotidlarning aniq miqdorini bir uchliklari yoki kodon deb ataladi, (genetik kodning birligidan) isbotlangan. Jami, oltmish-to’rt nükleotid bor kislotalarning molekulalari, chunki oqsil sintezi yoki RNK, to’rt xil nukleotid qoldiqlaridan iborat.

genetik kodi nima

barcha tirik hujayralar va organizmlarning umumiy nukleotidlarning orqali oqsili kodlash-ketliklar usuli amino kislotalar sekans. Bu nima genetik kodi ekan.
DNK-yilda, to’rt nükleotid bor:

adenin – A;
guanin – G;
cytosin – C;
timin – T.

Ular lotincha harflar bilan yoki rus (rus adabiyotida) mo’ljallangan.
RNK, shuningdek, to’rt nükleotidini o’z ichiga olgan, lekin ulardan biri bir DNK farq qiladi:

adenin – A;
guanin – G;
cytosin – C;
urasil – W.

Yagona – Barcha nükleotid DNK va RNK ikki spiral olingan zanjirga, ajratilgan.
Oqsillar, ular o’z biologik xususiyatlari bilan aniqlanadi, ma’lum bir ketma-ketlikda joylashtirilgan bo’lib, yigirma aminokislotalar, asoslangan.

genetik kodi xususiyatlari

Uchlik. genetik kodning birligi u triplet deb, uch harfdan iborat. Bu ba’zi nukleotidlarning tomonidan kodlangan mavjud yigirma uch aminokislotalar, kodonlan yoki trilpetami deb nomlangan, degan ma’noni anglatadi. to’rt nukleotidlarning tuzilishi mumkin oltmish to’rt birikmasi mavjud. Bu miqdor kodlash uchun etarli ortiq bo’lgan yigirmadan aminokislotalar.
Inqiroz. Har bir amino kislotalar metionin va triptofan tashqari, bir necha kodon mos keladi.
o’ziga xosligi. Bir kodon bitta amino kislotalar kodlar. Misol uchun, maqsadli gemoglobin beta triplet tiqin haqida ma’lumot va GAA bilan sog’lom odam bir geni şifreleyen glutamik. Va kasal bo’lgan barcha o’roq-xujayrali anemiya bilan, bir nukleotid almashinadi.
Eşdoğrusallık. amino kislotalar sekans har doim bir geni o’z ichiga olgan nükleotid mos keladi.
genetik kodi u “tinish belgilari” emas, degan ma’noni anglatadi, uzluksiz va ixcham bo’ladi. Ya’ni, muayyan bir kodon boshlab uzluksiz o’qish hisoblanadi. Misol uchun, AUGGUGTSUUAAUGUG sifatida o’qish: Yanvar, gug, TSUU, AAC, gug. Emas, balki Yanvar, UGG va hokazo yoki boshqa aks holda.
Universalligi. U odamlardan baliq, zamburug’lar va bakteriyalar uchun juda barcha dunyoviy organizmlar uchun biridir.

stol

stol, barcha aminokislotalar taqdim qilmaydi. Ular tarjima natijasida o’zgartirish keyin mRNA va natijada oqsil bilan kodlangan boshqa amino kislotalar olingan, chunki hidroksiprolin, tirozin, cystine iyodo hidroksilizin, fosfoserin, va ba’zi boshqalari mavjud emas.
genetik kodi yaxshi bir kodon kodlash, bir amino kislotalar qodir xususiyatlarini ma’lum, chunki. istisno qo’shimcha vazifalari va kodlash Hokim va metionin, genetik kod. bir kodon boshida, tRNA qo’shiladi esa MRNA, deb formylmethionyl- oshiradi. sintezi tugaganidan keyin, o’zi metionin asarni aylantirildi, radikal bir formil uchun ushlaydi bo’linadi. Shunday qilib, yuqorida kodon tashabbuskorlari sintezi zanjir polipeptitleri bo’ladi. Ular boshida emas bo’lsa, boshqalardan hech farq qiladi.

genetik axborot

Bu tushuncha ostida ajdodlaridan uzatiladi dastur xususiyatlarini nazarda tutadi. Bu genetik kodi deb irsiyat yotadi.
oqsil sintezi genetik kodi amalga oshirilayotgan RNAs (ribonuklein kislotasi) :

Axborot va RNK;
transport tRNA;
p-ribosomal RNK.

Axborot feedforward (DNK-RNK-oqsil) va teskari (o’rta oqsil-DNK) uzatiladi.
Organizmlar, do’kon, pul o’tkazmasini olish, va eng samarali bir vaqtning o’zida, uni foydalanishingiz mumkin.
meros yo’li bilan transfer etilmoqda, axborot organizmda rivojlantirish belgilaydi. Lekin, chunki so’nggi reaktsiya atrof-muhit bilan o’zaro ta’sir shunday evolyutsiya va rivojlantirish buzib, va bo’ladi. Shunday qilib, tana, yangi ma’lumotlar yuklansin.

non-mumtoz Biologiya – molekulyar biologiya va genetika kodi kashf qonunlarining hisoblash u evolyutsiya sintetik nazariyasi bor edi, deb asosida Darvinning nazariyasi bilan genetik ulanish uchun zarur, deb tasvirlangan qilgan.
Irsiyat, o’zgarish va tabiiy tanlanish Darvin genetik tanlash orqali aniqlanadi ishlanadi. Evolyutsiya tasodifiy mutatsiya va meros, eng muhitga moslashgan eng qimmat sifatlari bilan genetik darajada amalga oshiriladi.

Bir kishi kodni Decoding

doksanlı, inson genlar 99,99% o’z ichiga olgan, genom ikki ming edi kashf parchalar, natijada bir loyiha Inson Genom boshladi. oqsillarning sintez ishtirok bo’lmagan va kodlangan emas noma’lum parchalar saqlanib qolgan. Ularning roli noma’lum qolmoqda.

2006 Xromosoma 1 so’nggi kashfiyotlar genomu eng uzun bo’ladi. saraton, shu jumladan, uch yuzdan ortiq ellik kasalliklar, u buzuqlik va Mutatsiyalar tomonidan chaqiriladi.

Bunday tadqiqotlar o’rni, baholab bo’lmaydi. Bu genetik kodi bo’lgan, ochilgan bo’lsa, u qoidalar ma’lum bo’ldi u ba’zi kasalliklar, metabolizm va jismoniy kamchiliklari uchun morfologik tuzilishi, mentaliteti, xavfi sifatida shakllangan rivojlantirish hisoblanadi.

Genetik kod nima va u qanday ishlaydi?

Biz tirik mavjudotlar qancha morfologik xilma-xillikni namoyish qilmasin, barchamiz bir soyabon ostida birlashamiz: bizning asosiy funktsional birligimiz hujayra. Agar tirik mavjudot butun morfologik tuzilishi asosidagi hujayraga ega bo’lsa, u bir hujayrali (protozoa yoki bakteriya holati) deb nomlanadi, bizda bir necha (bir necha yuzdan yuzlab milliardgacha) bo’lganlar ko’p hujayrali mavjudotlardir.

Shunday qilib, har bir organizm hujayradan boshlanadi va shuning uchun viruslar kabi ba’zi molekulyar mavjudotlar biologik nuqtai nazardan qat’iy ravishda “tirik” deb hisoblanmaydi. O’z navbatida, tadqiqotlar shuni ko’rsatdiki, har bir hujayrada ulkan 42 million oqsil molekulasi mavjud. Shu sababli, quruq tirik to’qimalarning vaznining 50% faqat oqsillardan iborat deb taxmin qilinishi ajablanarli emas.

Nima uchun biz bir-biriga bog’liq bo’lmagan ko’rinadigan barcha ma’lumotlarni taqdim etamiz? Bugun biz hayot sirini ochmoqchimiz: genetik kod. Bir qarashda qanchalik sirli bo’lsa ham, biz sizni ushbu kontseptsiyani darhol tushunishingizga ishontiramiz. Gap hujayralar, oqsillar va DNK haqida. Bilish uchun qoling.

Tegishli maqola: “DNK va RNK o’rtasidagi farqlar”

Genetik kod nima?

Keling, aniq va aniq boshlaymiz: genetik kod boshqa narsa emas ma’lum bir oqsilni qanday tayyorlashni hujayra haqida aytib beradigan ko’rsatmalar to’plami. Biz avvalgi satrlarda oqsillar tirik to’qimalarning ajralmas tarkibiy birligi ekanligini aytgan edik, shuning uchun biz bejiz savolga duch kelmayapmiz: oqsillarsiz hayot bo’lmaydi, shunchaki oddiy.

Genetik kodning xususiyatlari 1961 yilda Frensis Krik, Sidney Brenner va boshqa hamkorlikdagi molekulyar biologlar tomonidan asos solingan. Ushbu atama bir qator binolarga asoslangan, ammo avval ularni tushunish uchun ba’zi atamalarni aniqlashtirishimiz kerak. Olg’a:

DNK: mavjud bo’lgan barcha tirik organizmlarning rivojlanishi va ishlashida ishlatiladigan genetik ko’rsatmalarni o’z ichiga olgan nuklein kislota.
RNK: turli xil funktsiyalarni bajaradigan, shu jumladan oqsil sintezining oraliq bosqichlarini boshqaradigan nuklein kislota.
Nukleotidlar: birgalikda jonli mavjudotlarning DNK va RNK zanjirlarini keltirib chiqaradigan organik molekulalar.
Kodon yoki uchlik: RNK hosil qiluvchi har 3 ta aminokislotalar kodon, ya’ni genetik ma’lumotlarning uchligini hosil qiladi.
Aminokislota: ma’lum bir tartibda oqsillarni keltirib chiqaradigan organik molekulalar. 20 ta aminokislota genetik kodda kodlangan.

Genetik kodning asoslari

Ushbu asosiy shartlar haqida aniq ma’lumotga ega bo’lgach, biz o’rganishimiz kerak Krik va uning hamkasblari tomonidan o’rnatilgan genetik kodning asosiy xususiyatlari. Bular quyidagilar:

Kod uchlik yoki kodonda tashkil etilgan: har uch nukleotid (kodon yoki uchlik) aminokislotani kodlaydi.
Genetik kod degeneratsiyalangan: aminokislotalarga qaraganda uchtalak yoki kodon ko’p. Bu shuni anglatadiki, aminokislota odatda bir nechta uchlik bilan kodlanadi.
Genetik kod bir-birining ustiga chiqmaydi: nukleotid faqat bitta tripletga tegishli. Ya’ni, ma’lum bir nukleotid bir vaqtning o’zida ikkita kodonda emas.
O’qish “vergulsiz”: biz juda murakkab terminologiyaga duch kelishni xohlamaymiz, shuning uchun kodonlar o’rtasida “bo’shliqlar” yo’qligini aytamiz.
Yadro genetik kodi universaldir: bir xil aminokislota uchun har xil tur kodlarida bir xil uchlik.

Genetik kodni ochish

Bizda allaqachon terminologik asoslar va nazariy ustunlar mavjud. Endi ularni amalda qo’llash vaqti keldi. Avvalo, biz sizga buni aytib beramiz Har bir nukleotid harf asosida nom oladi, u o’zi taqdim etgan azotli asos bilan shartlanadi. Azotli asoslarga quyidagilar kiradi: adenin (A), sitozin (C), guanin (G), timin (T) va uratsil (U). Adenin, sitozin va guanin universaldir, timin DNKga, uratsil esa RNKga xosdir. Agar buni ko’rsangiz, bu nimani anglatadi deb o’ylaysiz?

CCU

Yuqorida tavsiflangan atamalarni tiklash vaqti keldi. CCT – bu DNK zanjirining bir qismi, ya’ni 3 xil nukleotid: biri sitozin asosi, ikkinchisi sitozin asosi, ikkinchisi timin asosi. Jasoratli harflarning ikkinchi holatida biz kodon bilan ish tutmoqdamiz, chunki bu RNK zanjiridagi “tadukidlangan” DNKning genetik ma’lumotlari (shuning uchun ilgari timin bo’lgan uratsil mavjud).

Shunday qilib, biz buni tasdiqlashimiz mumkin CCU aminokislota prolinini kodlovchi kodon. Avval aytib o’tganimizdek, genetik kod degeneratsiya. Shunday qilib, aminokislota prolin boshqa nukleotidlarga ega bo’lgan boshqa kodonlar bilan ham kodlanadi: CCC, CCA, CCG. Shunday qilib aminokislota prolin jami 4 ta kodon yoki uchlik tomonidan kodlanadi.

Shuni ta’kidlash kerakki, aminokislotani kodlash uchun 4 ta kodon kerak emas, balki ularning har biri haqiqiydir. Odatda, muhim aminokislotalar metionin va triptofandan tashqari 2,3,4 yoki 6 xil kodon bilan kodlanadi faqat bittasiga javob beradigan.

Sizni qiziqtirishi mumkin: “Triptofan: bu aminokislotaning xususiyatlari va vazifalari”

Nima uchun bu qadar murakkablik?

Keling, hisob-kitoblarni amalga oshiramiz. Agar har bir kodon faqat bitta nukleotid bilan kodlangan bo’lsa, atigi 4 xil aminokislota hosil bo’lishi mumkin edi. Bu oqsil sintezini imkonsiz jarayonga aylantiradi, chunki umuman har bir oqsil taxminan 100-300 aminokislotadan iborat. Genetika kodiga kiritilgan atigi 20 ta aminokislotalar mavjudAmmo bular bizning to’qimalarimizda mavjud bo’lgan turli xil oqsillarni hosil qilish uchun “yig’ilish chizig’i” bo’ylab turli xil yo’llar bilan joylashtirilishi mumkin.

Boshqa tomondan, agar har bir kodon ikkita nukleotiddan tuzilgan bo’lsa, mumkin bo’lgan “diplomatlar” ning umumiy soni 16 ga teng bo’lar edi. Biz hali ham maqsaddan uzoqmiz. Endi, agar har bir kodon uchta nukleotiddan iborat bo’lsa (xuddi shunday bo’lsa), mumkin bo’lgan almashtirishlar soni 64 ga ko’payadi. 20 ta muhim aminokislotalar mavjudligini hisobga olsak, 64 ta kodon bilan ularning har birini kodlash mumkin. va, ustiga, har bir holatda turli xil o’zgarishlarni taklif eting.

Amaliy ko’rinish

Bizda bo’sh joy tugamoqda, ammo juda ko’p ma’lumotni bir necha qatorga jamlash juda qiyin. Bizni quyidagi diagrammada kuzatib boring, chunki biz sizga ushbu barcha terminologik konglomeratni yopish tuyulganidan ancha osonroq bo’lishiga va’da beramiz:

CCT (DNK) → CCU (RNK) → Prolin (ribosoma)

Ushbu kichik diagramma quyidagilarni ifodalaydi: hujayrali DNK tarkibida 3 ta nukleotid CCT mavjud, ammo u genetik ma’lumotni “ifoda eta olmaydi”, chunki u o’z yadrosidagi uyali apparatdan ajratilgan.. Shu sababli RNK polimeraza fermenti DNK nukleotidlarini RNK nukleotidlariga etkazish (xabarchi RNK) hosil qiluvchi TRANSCRIBING (transkripsiya deb ataladigan jarayon) uchun javobgardir.

Endi bizda xabarchi RNKda CCU kodoni bor, u yadrodan uning teshiklari orqali ribosomalar joylashgan sitosolga o’tadi. Xulosa qilib aytganda, buni aytishimiz mumkin xabarchi RNK ribosomaga ushbu ma’lumotni beradi, aminokislotalar prolinini ma’lum bir oqsilni hosil qilish uchun allaqachon qurilgan aminokislotalar qatoriga qo’shilishi kerakligini “tushunadi”.

Yuqorida aytib o’tganimizdek, oqsil taxminan 100-300 aminokislotadan iborat. Shunday qilib, 300 ta aminokislotalar tartibidan hosil bo’lgan har qanday oqsil jami 900 ta uchlik (300×3) yoki agar xohlasangiz, 2700 nukleotid (300x3x3) bilan kodlanadi. Keling, har bir 2700 nukleotiddagi har bir harfni tasavvur qiling, masalan: AAAUCCCCGGUGAUUUAUAAGG (. ) Aynan shu tartib, harflar konglomeratsiyasi bu genetik koddir. Avvaliga tuyulganidan osonroq, shunday emasmi?

Xulosa

Agar siz molekulyar biologiyaga qiziqqan biron bir biologdan genetik kod haqida so’rasangiz, shubhasiz 4-5 soat davomida suhbatlashasiz. Hayotning sirini, qanchalik tuyulmasin, u “harflar” ning o’ziga xos ketma-ketligidan iboratligini bilish haqiqatan ham maftunkor.

Shuning uchun; . uchun; . natijasida, har qanday tirik mavjudotning genomini ushbu 4 ta harf bilan xaritalash mumkin. Masalan, “Inson genomi” loyihasiga ko’ra, bizning turlarimizning barcha genetik ma’lumotlari bizning hujayralarimiz yadrosidagi 23 juft xromosomada joylashgan 3000 million asosiy juftlikdan (nukleotidlar) iborat. Albatta, tirik mavjudotlar har xil bo’lishidan qat’iy nazar, barchamizda umumiy “til” mavjud.

Genetik kod şifrə

DNA daki nükleotid dizilimi genetik şifreyi oluşturur. Hücrede gerçekleşen olaylar bu genetik şifreye göre düzenlenir.
Doğada 20 çeşit aminoasit vardır. Bu durumda her birine bir tane olmak üzere en az 20 çeşit şifreye ihtiyaç vardır. DNA nın yapısına katılabilen dört çeşit nükleotid vardır.
Bu nükleotidlerden her biri bir aminoasiti şifreleseydi, o zaman 16 çeşit aminoasitin şifresi olmayacaktı. Dört farklı nükleotid ikişerli gruplandırılarak bir şifre oluştursalardı 42 = 16 farklı şifre elde edilirdi. Bu durumda da 4 aminoasit çeşidinin genetik şifresi olmazdı. Nükleotidlerle üçlü kombinasyonlar oluşturulursa 43 = 64 farklı şifre elde edilir. Bu durumda şifreler 20 çeşit aminoasit için fazlasıyla yeter.

DNA daki üçlü baz dizilerine genetik kod (genetik şifre) denir.

DNA da her aminoasite karşılık gelen en az bir genetik kod vardır. Genetik şifre mRNA ya aktarılarak protein sentezinde kullanılır.
mRNA da DNA daki kodlara karşılık gelen üçlü nükleotid dizilerine kodon denir.
tRNA da, mRNA daki kodonlara karşılık gelen üçlü nükleotid dizilerine antikodon denir.

64 çeşit kodondan 61 tanesinin aminoasit karşılığı vardır. Doğada 20 çeşit aminoasit olduğundan, 61 anlamlı kodon olması bazı aminoasitlerin birden fazla kodonu olduğunu gösterir.
3 çeşit kodonun aminoasit karşılığı yoktur. Bunlar protein sentezinde bitiş sinyali verir. Bunlar UAA, UGA, UAG kodonlarıdır. Bu kodonlar proteine aminoasit ilave ettirmeyip
sentezi durdururlar. mRNA da ilk kodon protein sentezine başlama kodonudur. Her mRNA da başlama kodonu AUG dir. Bu kodondan önceki kodonlar okunmaz.

NOT: 3 nükleotid = 1 kod = 1 kodon = 1 antikodon = 1 aminoasit

ÖRNEK:Bir bireyin kalıtsal yapısını oluşturan yapısal ve işlevsel alt birimler basitten karmaşığa doğru sıralandığında, dördüncü sırada aşağıdakilerden hangisi bulunur?
A) Gen B) Nükleotid C) Organik baz D) Kromozom E) Üçlü şifre
1992 ÖYS

ÇÖZÜM:1 nükleotid = Fosfat + fieker + Organik baz
3 nükleotid = Kod
Kod >Gen > Kromozom
Yanıt A