הקוד הגנטי האוניברסלי

הקוד הגנטי הוא הצפנה מיוחדתמידע תורשתי בעזרתן של מולקולות חומצות גרעין. בהתבסס על מידע מקודד זה, הגנים שולטים באופן מתאים בסינתזה של חלבונים ואנזימים בגוף, ובכך קובעים את חילוף החומרים. בתורו, המבנה של חלבונים בודדים ואת הפונקציות שלהם נקבע על ידי מיקום והרכב של חומצות אמינו - יחידות מבניות של מולקולת חלבון.

באמצע המאה הקודמת, זוהו גנים,אשר הם אתרים נפרדים של חומצה deoxyribonucleic (מקוצר כמו DNA). הקישורים נוקליאוטידים יוצרים שרשרת כפולה אופיינית במולקולות דנ"א המורכבות בצורה של ספירלה.

מדענים מצאו קשר בין הגנים לכימיקלמבנה של חלבונים בודדים, המהות של אשר הסדר המבני של הסדר של חומצות אמינו במולקולות חלבון לחלוטין מתאים לסדר של נוקליאוטידים בגן. לאחר שהקימו את הקשר הזה, מדענים החליטו לפענח את הקוד הגנטי, כלומר. לקבוע את חוקי ההתאמה של ההזמנות המבניות של נוקליאוטידים לדנ"א וחומצות אמינו בחלבונים.

ישנם רק ארבעה סוגים של נוקליאוטידים:

1) א - אדניל;

2) גרוניאל;

3) T - תימידיל;

4) C - cytidyl.

הרכב החלבונים כולל עשרים סוגים בסיסייםחומצות אמינו. עם פענוח הקוד הגנטי, התעוררו קשיים, שכן הנוקליאוטידים קטנים בהרבה מחומצת האמינו. בעת פתרון בעיה זו, הוצע כי חומצות האמינו מקודדים על ידי שילובים שונים של שלושה נוקליאוטידים (מה שמכונה קודון או שלישיה).

אם אנו סופרים את כל השילובים האפשריים, אז שלישיות כאלה יהיו 64, כלומר, שלוש פעמים יותר מאשר חומצות אמינו - עודף של שלישיות מתקבל.

בנוסף, היה צורך להסביר בדיוק כיצד ממוקמים השלישייה לאורך הגן. אז היו שלוש קבוצות עיקריות של תיאוריות:

1) שלישיות אחד אחרי אחד ברציפות ברציפות, כלומר טופס קוד מוצק;

2) שלישיות מסודרות עם חילופי אזורים "חסרי משמעות", כלומר. מה שנקרא "פסיקים" ו "פסקאות" בקוד נוצרים;

3) שלישיות יכול חפיפה, א ה. סוף השלישייה הראשונה יכול ליצור את תחילתו של הבא.

נכון לעכשיו, התיאוריה של המשכיות קוד משמש בעיקר.

קוד גנטי ותכונותיו

1) קוד משולש - הוא מורכב שילובים שרירותיים של שלושה נוקליאוטידים הטופס קודונים.

2) הקוד הגנטי הוא מיותר הוא תוצאה של שלהשלישיה. חומצה אמינית אחת יכולה להיות מקודדת עם כמה קודונים, שכן קודונים, על פי חישובים מתמטיים, גדולים פי שלושה מחומצות אמינו. קודונים מסוימים לבצע פונקציות מסוימות לסיים: כמה יכול להיות "להפסיק אותות" כי התוכנית סוף הייצור של חומצת האמינו שרשרת, בעוד שאחרים יכולים לייעד את החלת קוד הקריאה.

3) הקוד הגנטי הוא ייחודי - רק חומצת אמינו אחת יכולה להתאים לכל אחד מהקודונים.

4) לקוד הגנטי יש קוליניאריות, כלומר. רצף של נוקליאוטידים ואת רצף של חומצות אמינו בבירור תואמים אחד את השני.

5) הקוד נכתב ברציפות קומפקטית,אין בו נוקלאוטידים "שטויות". זה מתחיל עם שלישיה מסוימת, אשר הוחלף על ידי הבא ללא הפסקה ומסתיים עם קודון להפסיק.

6) קוד גנטי יש צדדיות -את הגנים של כל אורגניזם לקודד מידע על חלבונים בדיוק באותו אופן. זה לא תלוי ברמת המורכבות של הארגון של האורגניזם או מעמדה המערכתית.

המדע המודרני מציע כי גנטיקוד עולה ישירות כאשר האורגניזם החדש נוצר מחומר עצם. שינויים אקראיים ותהליכים אבולוציוניים מאפשרים כל אפשרויות קוד, כלומר. חומצות אמינו ניתן לסדר מחדש בכל רצף. מדוע במהלך האבולוציה זה סוג של קוד לשרוד, למה הוא קוד אוניברסלי יש מבנה דומה? ככל שהמדע לומד יותר על תופעת הקוד הגנטי, מתעוררות התעלומות החדשות יותר.

</ p>