A genetikai kód - közötti levelezés triplettek DNS és fehérje aminosavak

Annak szükségességét, hogy fehérjét kódoló szerkezet egy lineáris nukleotidszekvenciát mRNS és DNS-t abból a tényből, hogy a transzláció során:

• nincs összefüggés a monomerek száma a mátrixban, és egy mRNS termék - szintetizált fehérje;
• nincs szerkezeti hasonlóság közötti RNS és fehérje monomerek.

Ez kiküszöböli a komplementer kölcsönhatás a mátrix és a terméket - az az elv, amellyel az építkezés az új molekulák a DNS és RNS a replikáció során, és a transzkripció. Így világossá válik, hogy léteznie kell egy „szótár”, amely lehetővé teszi, hogy megtudja, milyen sorrendben a nukleotidok az mRNS egy fehérje biztosítja felvételét aminosav szekvencia. Ez a „szótár” nevezik a genetikai, biológiai, nukleotid vagy aminosav kódot. Ez lehetővé teszi, hogy titkosítja a aminosavak alkotó fehérjék, egy specifikus nukleotid szekvenciához a DNS-t és mRNS-t. Jellemzője, hogy bizonyos tulajdonságokat.

Triplett. Az egyik legfontosabb kérdés a megállapítása a tulajdonságok a kód volt szó, a nukleotidok száma, ami meg kell határoznia a felvétele egyetlen aminosav fehérje. Azt találtuk, hogy a kódoló elem titkosítására az aminosavszekvencia valójában triplettek nukleotidok, vagy a hármasok, amelyek úgynevezett „kodonok”.

Sense kodon. Megállapítást nyert, hogy a 64 a kodonok aminosav beépülését polipeptid-láncot szintetizálunk titkosítja t 61, és a fennmaradó 3 - UAA, UAG, UGA nem aminosavat kódolják beépülését fehérjét és eredetileg nevezett értelmetlen vagy nem-ész kodon. Később azonban bebizonyosodott, hogy ezek a hármasok végrehajtását jelzi a fordítás, így hívták őket megszűnése vagy stopkodont.

Kodonokat mRNS és hármasok DNS nukleotidjainak kódoló szál az irányba, 5 „és 3” a szekvenciája azonos a nitrogéntartalmú bázisok, kivéve, hogy ahelyett, hogy az uracil a DNS-t (U), jellemző mRNS timin (T).

Sajátosságai. Minden egyes kodon felel meg egyetlen bizonyos aminosav. Ebben az értelemben, a genetikai kód szigorúan egyedi.

Táblázat 4-3. Fő összetevője a fehérje-szintetizáló rendszer

Szubsztrátok fehérjeszintézis

tRNS végre adapter funkciót. Ezek kölcsönhatásba az akceptor végén aminosavak, és a antikodon - a mRNS-kodon.

3. amino-acil-tRNS-szintetáz

Minden AA-tRNS-szintetáz katalizálja a reakciót, a specifikus kötődés az egyik a 20 aminosav a megfelelő tRNS

A mátrix tartalmaz egy lineáris kodonok szekvenciáját, hogy meghatározzák az elsődleges szerkezete fehérjék

Ribonukleoprotein szubcelluláris struktúrák, amely a fehérjeszintézist helye

7. A fehérje iniciációs faktorok, nyúlás, terminációs

Specifikus vneribosomnye szükséges fehérjéket a fordítási folyamat (iniciációs faktorok 12: eIF; elongációs faktor 2: EEFL, eEF2, és terminációs faktorok: EMA)

Kofaktor stabilizáló szerkezetét riboszómák

Megjegyzések: eIF (eukarióta iniciációs faktorok) - iniciációs faktorok; Eef (eukarióta elongációs faktorok) - elongációs faktorok; EMA (eukarióta felszabadító faktorok) - terminációs faktorok.

Degenerációja. A DNS-t és mRNS értelemben triplett 61, amelyek mindegyike kódol egyik felvétele fehérjét 20 aminosav. Ebből az következik, hogy a közzétett információk molekulák egy fehérje azonos aminosav határozza meg Több kodon. Ezt a tulajdonságát az úgynevezett biológiai kód degenerációja.

Emberekben, egy kodon titkosított csak 2 aminosavak - Met és három, míg a Leigh és Sir április - hat kodon, és Ala, Val, Gly, Pro, Thr - négy kodon (4-4 táblázat.).

A redundancia kódoló szekvencia - kód legértékesebb tulajdonság, mert növeli az információáramlás ellenállás a káros külső és belső környezet. Annak megállapítására, a természet a aminosavak be kell építeni egy fehérje, a harmadik nukleotid egy kodon nem olyan fontos, mint az első kettő. Amint táblázatból látható. 4-4, sok aminosav helyettesítés nukleotid kodon harmadik helyzetében nincs hatással a jelentését.

Megállapítható, hogy a felvételi információkat. A kodon a fordítás során az mRNS „olvasni” egy fix kiindulópont egymást és nem fedik egymást. A hiányzó információ rögzítésére jelek végét jelző kodon és az elején a következő. AUG kodon az iniciációs és leolvassuk az elején, és más részein az mRNS-t a Met. Miután ez hármasok szekvenciálisan olvassák hézagmentes fel a stop kodon, amely megszünteti a polipeptid lánc szintézise.

Sokoldalúságát. Mostanáig azt hitték, hogy a kód teljesen univerzális, azaz, értelmében a kódszó azonos minden vizsgált organizmusok, például vírusok, baktériumok, növények, kétéltűek, emlősök, beleértve az embert is. Azonban később ismertté vált, egy kivétellel, azt találtuk, hogy a mitokondriális mRNS tartalmaz 4 triplett, eltérő értéket, mint az mRNS nukleáris eredetű. Így a mitokondriális mRNS triplett kódol három UGA, AUA - Met, és az ASA és a AGG kiolvasása, további stopkodon.

Colinearity és géntermék. A prokariótákban, lineáris kodonok szekvenciáját megfelelő gén és az aminosav-szekvenciája a fehérje termék, vagy mint mondják, van kollinearitást és géntermék.

4-4 táblázat. genetikai kód

Megjegyzés: U - uracil; C - citozin; A - adenin; G - guanin; * - stop kódon.

Eukariótákban a szekvenciája bázisok gén ko-lineáris aminosav-szekvenciát egy fehérje, szakítják meg intronok. Ezért, az eukarióta sejtekben, az aminosav-szekvenciája a fehérje kolineáris szekvenciát exonok a génben vagy érett mRNS posttranskrigschionnogo eltávolítása után az intronok.