A dexeneración do código xenético: o básico

O código xenético é expresado como codões, un sistema de codificación de información sobre a estrutura de proteínas, inherente a todos os organismos vivos do planeta. Descifrado levar décadas, pero o feito de que existe, a ciencia é entendida case un século. Versatilidade, especificidade, unidireccional, e, sobre todo, a dexeneración do código xenético significou biolóxico.

Historia de descubrimentos

O problema de codificación de información xenética sempre foi fundamental na bioloxía. Pola estrutura da matriz do código xenético, ciencia progresou bastante lentamente. Desde o descubrimento do J. Watson e Crick en 1953. A estrutura de dobre hélice do ADN entrou nunha fase de resolución dunha estrutura de código en si, o que levou a crenza na maxestade da natureza. A estrutura lineal de proteínas e ADN da mesma estrutura implicou a presenza do código xenético, a correspondencia entre os dous textos, pero gravado con diferentes alfabetos. E se o alfabeto de proteínas foi coñecido, as marcas de ADN foron obxecto de estudo da bioloxía, física e matemáticas.

Non hai necesidade de describir os pasos na solución deste enigma. experiencia directa, probou e confirmou que entre os codões de ADN e aminoácidos da proteína existe unha clara e consistente, respectivamente, realizada en 1964 Charles Janowski e S. Brenner. Outro - durante a descodificación do código xenético in vitro (in vitro) mediante técnicas de síntese de proteínas en estruturas sen células.

Totalmente código desencriptado E. Coli foi promulgada en 1966, os biólogos no simposio en Cold Spring Harbor (EUA). Logo abriu a redundancia (dexeneración) do código xenético. O que isto significa, explícase simplemente.

desencriptación continúa

Obtendo descifrar os datos de código hereditarios tornouse un dos eventos máis significativos do século pasado. Hoxe, a ciencia segue a explorar en profundidade os mecanismos do sistema molecular codificación e as súas características e unha sobreabundancia de sinais, o que se expresa na propiedade da dexeneración do código xenético. Un estudo separado da industria - a orixe e evolución do sistema de material de codificación hereditaria. polinucleidos evidencia ligando (ADN) e poliptidos (proteas) deu un impulso para o desenvolvemento da bioloxía molecular. E, á súa vez, biotecnoloxía, bioenxeñaría, descubrimentos na creación e crecemento da planta.

Dogmas e regras

Inicio dogma da bioloxía molecular - a información é transferida do ADN ao ARN mensaxeiro, e despois con ela sobre a proteína. Na dirección oposta da transmisión é posible a partir de ARN para ADN e ARN no outro ARN.

Pero a matriz ou a base de ADN permanece sempre. E todas as outras características básicas de transferencia de información - un reflexo da natureza da transferencia da matriz. É dicir, a través da realización de transmisión para a síntese doutras moléculas da matriz, que será a reprodución da estrutura de información xenética.

código xenético

Liña estrutura de moléculas de proteína de codificación mediante cods complementarias (tripletos) nucleótidos, que só 4 (adein, guanina, citosina, timina (uracilo)), o que leva espontaneamente para a formación doutras cadeas de nucleótidos. O mesmo número de nucleótidos e complementariedade química - esta é a principal condición para tal síntese. (- aminoácidos proteínas nucleótidos de ADN), pero a formación dunha molécula de proteína de calidade correspondente a cantidade e calidade dos monómeros non é. Este é o código hereditaria natural - sistema de gravación da secuencia de nucleótidos (codões) a secuencia de aminoácidos da proteína.

código xenético ten varias propiedades:

• Tripleta.
• A singularidade.
• Orientación.
• Disjunção.
• Redundancia (dexeneración) do código xenético.
• Versatilidade.

Aquí está unha breve descrición, con foco na importancia biolóxica.

Tripleto, continuidade e semáforos dispoñibilidade

Cada un dos 61 aminoácidos que corresponden a unha semántica t (tripleto) nucleótidos. Tres trixémino non levan información do aminoácido e son códons de parada. Cada nucleótido da cadea é membro da tripleto, e non existe por si só. Ao final eo inicio dunha cadea de nucleótidos que corresponden a unha única proteína, son codões de parada. Comezan ou difusión de parada (a síntese dunha molécula de proteína).

Especificidade e disjunção unidirecionalidade

Cada Cod (tripleto) codifica só un aminoácido. Cada tripleto é independente de non sobrepasar adxacente. Un nucleótido pode pertencer a un tripleto na cadea. A síntese de proteínas é sempre nunha dirección codões de terminación única, que é controlada.

A redundancia do código xenético

Cada tripleto de nucleótidos codifica para un aminoácido. Un total de 64 nucleótidos, 61 deles - aminoácido codificado (sentido codão), e tres - sen sentido, é dicir, aminoácidos non codifica (codões de parada). A redundancia (dexeneración) do código xenético é que as substituies poden ser feitas en cada tripleto - radical (levando a substitución amino ácido) e conservador (aminoácidos non cambian de clases). É doado calcular que, se un tripleto pode ser levada a 9 substituies de (1, 2 e 3, posición), cada nucleótido pode ser substituído por 4-1 = 3 a outra forma de realización, o número total de posibles substitucións de nucleótidos será de 61 a 9 = 549.

A dexeneración do código xenético é mostrado no feito de que 549 opcións - é moito máis que o necesario para obter información zakodirovki uns 21 aminoácidos. Neste caso de opcións de substitución de 23 549 conducir á formación dun codão de parada, 134 + 230 substitución - son substitucións conservadoras, e 162 - radicais.

Regra dexeneración e excepcións

Dous codões teñen dous primeiros nucleótidos idénticos, o resto nucleótidos son presentados cunha clase (purina ou pirimidina), o que levan o mesmo aminoácido. Esta é normalmente a dexeneración ou redundancia do código xenético. Dúas excepcións - AUA e UGA - primeiro codifica metionina, aínda tería que isoleucina, eo segundo - un códon de parada, pero tería que codifican triptofano.

Significado dexeneración e versatilidade

Estas dúas propiedades do código xenético ten o máis alto valor biolóxico. Todas as propiedades últimos anterior son característicos da información xenética de todas as formas de organismos vivos no noso planeta.

A dexeneración do código xenético ten un valor adaptativo, como a duplicación repetida dun único código de aminoácidos. Ademais, isto significa unha redución significativa (dexeneración) do terceiro nucleótido nun codão. Tal forma de realización minimiza as lesións mutacionais no ADN, que implican graves violacións na estrutura da proteína. Este é un mecanismo de protección de organismos vivos do planeta.