Genetikai kód és tulajdonságai
A genetikai kód, amely más néven aminosav kód, - egy olyan rendszer információ rögzítése az aminosavak szekvenciája a fehérje rendezi sorozata nukleotid a DNS amelyek egy, a 4 nitrogéntartalmú bázisok: adenin (A), guanin (G), citozin (C) és timin (T). Azonban, mivel a kettős szálú hélix DNS közvetlenül nem vesz részt a fehérjeszintézisben, amely által kódolt egy ilyen szálak (azaz, RNS), a kód van írva a nyelv a RNS, ahol az uracil (U), timin helyett tartalmazza. Emiatt azt mondjuk, hogy a kód - egy nukleotid szekvencia, ahelyett bázispárból áll.
A genetikai kód által képviselt egyes kódszavak - kodon.
Az első kódszó volt értelmezhetőek Nirenberg és Matthaei 1961 Kiszálltak az E. coli-kivonatot tartalmazó riboszómák és egyéb tényezők szükséges fehérjeszintézis. Az eredmény egy sejtmentes fehérjeszintézist rendszer, amely elvégzi fehérjét szerelvényt aminosavak, ha a közeg, hogy a szükséges mRNS. Hozzáadása a környezetre szintetikus RNS, amely csak uracilok, azt találták, hogy a fehérje képződik, amely csak a fenilalanin (polyphenylalanine). Így azt találtuk, hogy nukleotidokat UUU triplett (kodon) megfelel a fenilalanin. Mind a kodon a genetikai kód azonosítottak a következő 5-6 év.
A genetikai kód - egyfajta szótár lefordítani egy szöveget írt a négy nukleotid fehérje szöveg, melyet egy 20 aminosavat. A többi aminosav található fehérje, olyan módosítások az egyik a 20 aminosavat.
Az ingatlan a genetikai kód
A genetikai kód a következő tulajdonságokkal rendelkezik.- Triplett - minden egyes aminosav a megfelelő nukleotid-triplet. Könnyen kiszámítható, hogy van 4 3 = 64 kodon. Ezek közül 61 egy szemantikai és 3 - értelmetlen (befejeződik, stop-kodon).
Belül minden gén nukleotid jelentős része a kodon. 1961-ben. Seymour Benzer és Francis Crick kísérletileg bizonyította triplett kód és a folytonosság (kompakt) [megjeleníthető]
A lényege a kísérlet: „+” mutáció - beillesztése egyetlen nukleotid. „-” mutáció - elvesztése egy nukleotid.
Egy egyszeri mutáció ( „+” vagy „-”) egy gén, vagy egy kettős mutációt ( „+” vagy „-”) - elrontja az egész gént.
Hármas mutáció ( „+” vagy „-”) a korai szakaszában a gén csak rontja gént.
Négyes „+” vagy „-” az egész génmutáció zsákmány újra.
A kísérletet két szomszédos fág géneket és kimutatta, hogy a- triplett kódot, és nincs központozás a génen belül
- közötti gének írásjelek
Kapcsolatos írásjelek vonatkozik AUG - első után a vezető szekvenciát. Ellátja a funkció egy nagybetű. Ebben a helyzetben, ez kódolja formil- (prokariótákban).
Végén a kódoló gén a polipeptid, legalább az egyik a 3 terminációs kodonok vagy stoplights: UAA, UAG, UGA. Ezek adás megszűnése.
Ennek oka az A kód degenerációja, hogy az elsődleges jelentése az első két nukleotid triplett, a harmadik pedig nem olyan fontos. Ezért a szabály degenerációja a kódot. Ha két kodonok két azonos első nukleotid, és azok a harmadik nukleotid tartoznak ugyanabba az osztályba (purin vagy pirimidin), az általuk kódolt ugyanazt az aminosavat.
Azonban ez az ideális szabály alól két kivétel. Ez kodon AUA, amelynek meg kell egyeznie, hogy nem az izoleucin és metionin, és UGA kodont, amely lezáró, mivel a triptofán kell egyeznie. Az A kód degenerációja nyilvánvalóan adaptív értékét.
Az elmúlt években a egyetemességének elve a kódot már megrendült miatt megkezdik a c Berellom 1979 ideális kódot emberi mitokondriumok, amelyek általában fut degenerációja a kódot. A kód megfelel mitokondriális kodon UGA triptofán és AUA - metionin, amint azt a szabályt degenerációja a kódot.
Talán az elején az evolúció minden egysejtűek volt ugyanazt a kódot, hogy a mitokondriumok, és akkor ment kisebb eltéréseket.
1976-ban. DNS-t szekvenáltuk fág φH174. Ő egyszálú cirkuláris DNS, amely 5375 nukleotid. Ismert volt, hogy a fág kódol 9 fehérjék. 6 ilyen gént azonosítottunk, amelyek székhelye az egyik a másik mögött.
Kiderült, hogy van átfedés. E gén teljesen benne D. A-gén iniciációs kodont megjelenik az eredmény a váltás az olvasás egy nukleotid. J Gen kezdődik, ahol a végek gént D. J-gén iniciációs kodont átfedi a stopkodon a gén eredményeként eltolódás D két nukleotidban. A design az úgynevezett „shift leolvasási keret” a nukleotidok száma nem három többszöröse. A mai napig, az átfedés látható csak néhány fágok.
Mutációk nukleotid helyettesítések, amelyek nem eredményez változást az osztály kódolt aminosavakat nevezzük konzervatív. Mutációk nukleotid szubsztitúciók vezető változás az osztályban kódolt aminosavakat nevezett radikális.
Mivel egy és ugyanaz az aminosav kódolható különböző triplettek, néhány helyettesítések tripletek nem vezetnek a csere a kódolt aminosavak (mint például UUU -> UUC elhagyja fenilalanin). Néhány helyettesítő aminosav változó másik az azonos osztályba tartozó (nem-poláros, poláros, bázikus, savas), a többiek változnak és cseréje aminosav osztályban.
Mindegyik triplett 9 fér egyedi szubsztitúciók, azaz válassza ki, mely a pozíciók változnak - háromféleképpen (1. vagy 2. vagy 3.), a kiválasztott betű (nukleotid) lehet változtatni, hogy 4-1 = 3 további betűk (nukleotid). A teljes száma lehetséges nukleotid szubsztitúciók - 9 = 61-549.
Közvetlen kiszámítása a genetikai kód táblázat biztos lehet benne, hogy közülük 23 nukleotidszubsztitúciókkal ad okot kodon - megszűnése fordítás. 134 helyettesítések nem változtatják meg a kódolt aminosav. 230 helyettesítések nem változtatják meg a kódolt aminosavak által az osztály. 162 helyettesítések változást eredményeznek a aminosav osztály, azaz, Ők csoport. 183 helyett a 3. nukleotid 7 eredmény a megjelenése transzlációs terminátorokat, és 176 - konzervált. 183 helyett első nukleotid, 9 vezet megjelenése terminátorok 114 - konzervált és 60 - csoport. 183 helyett a 2. nukleotid 7 eredmény a megjelenése terminátorok 74 - konzervatív, 102 - csoport.