Триадичният код и функционалната единица на генетичния код

Първите обитатели на нашата планета най-вероятно са имали много малка продължителност на живота. Еволюционната посока на всички живи същества беше насочена към увеличаване на жизнения цикъл на организма за успешно приспособяване към условията на околната среда, разработване на адаптационни механизми и възможност за прехвърляне на натрупания опит на следващите поколения. Създаването на органични молекули в съответствие с планирания план позволи на живота на Земята да получи опора и да започне успешно развитие. Механизмът на матричното съхранение и предаване наследствена информация

Централна догма на молекулярната биология

Наследствеността е основният биологичен компонент на непрекъснатостта на живота. Природата създаде механизми за предаване и възпроизвеждане на наследствена информация чрез кодиране на протеиновия състав в веригата на нуклеиновата киселина. функции нуклеинови киселини (ДНК и РНК) - запазването на информацията и нейното прехвърляне към структурата на протеините. И протеините чрез реакциите на метаболизма осъзнават фенотипната проява на тази информация. Генетичният код е линейната линейна консервация на информация за структурата на протеина, като го записва с триплети от нуклеотиди в верига от нуклеинови киселини. Най-малката функционална единица на генетичния код, съдържаща информация за минималната структурна единица на протеините, е триплет на нуклеотиди в ДНК или РНК веригата. Трансферът на информация продължава от ДНК към тРНК и от тРНК до други РНК и протеинови молекули.

Универсална система за кодиране

Отне ми един век, за да се разбере генетичният код и само десетилетия, за да го разчете. Тъй като концепцията за структурата на двойната спирална ДНК (Watson and Creek, 1953) разбрала ролята си на наследствен материал и започнала да търси тези писма от азбуката, която записвала информация за нея. Идеята, че функционалната единица на нуклеотида на генетичния код 1 не може да издържи веднага на критиката. Четири комплементарни нуклеотида (адеин, гуанин, цитозин и тимин) ДНК не може да осигури кодирането на 21 аминокиселини на протеини. Математиците, физиците и биолозите активно участваха в търсенето на кодираща система и бързо откриха, че една аминокиселина кодира последователност от три нуклеотида. По този начин функционалната единица на генетичния код - това е триплет нуклеотид, отговорен за синтеза на един аминокиселинен протеин. Тринадесет (кодони) общо 64, 61 от които са семантични кодони (кодират аминокиселини), а останалите 3 - безсмислени. Те не носят информация за аминокиселината, но действат като спиращи кодони, които завършват или инициират синтеза на протеиновата молекула.

Триплета е функционална единица на генетичния код

Биополимерната молекула на нуклеиновите киселини се състои от мономери - нуклеотиди. Тези на свой ред създават непрекъсната ДНК, с която по време на транскрипционния процес информацията се прехвърля в тРНК в съответствие с рамката за четене, където триплетът от нуклеотиди - триплет - има най-малка кодова стойност. Рамката за четене се движи еднопосочно, а генетичният код има ясна недвусмисленост и дегенерация (излишък).

Еднозначност и уникалност

Тройната информация е недвусмислена, т.е. съотношението на 1 триплет-1 аминокиселина не е променливо. Аминокиселината може да бъде кодирана с няколко триплета, но специфичен триплет е специфична аминокиселина. Рамката за четене винаги е насочена в същата посока и това се дължи на присъствието на триплети, които инициират четене и прекратяване. Така че стабилността на структурата на протеина остава. Друго свойство на тройките не е припокриващо се. Това означава, че нуклеотидът е част от триплета, но само един.

Естествено съкращение

Дегенерирането на генетичния код е като резерв на силата на организма. Той предпазва клетката от разрушителния ефект на мутациите. Всяка функционална единица на генетичен код може да претърпи подмяна на 1, 2 и 3 нуклеотида в триплет. По този начин, 9 позиционни заместители във всеки триплет, замяната на всеки нуклеотид с 4-1 = 3 възможни варианта и като резултат получаваме 61 при 9 = 549 варианта за заместване на нуклеотида в триплета. Това е много повече от необходимото за кодиране на 21 аминокиселини. Тази изобилие или дегенерация гарантира биологичното съществуване на живота и намалява грешките в четенето на генетична информация.

Кодон или триплетка?

В литературата тройният нуклеотид, като функционален конгломерат, се нарича триплет или кодон. Каква е разликата и е тя? Терминът "кодон" се използва в прекия процес на транслация - трансфера на информация от РНК към протеиновата молекула. Терминът "триплет" се използва в по-широк семантичен контекст, когато се описва рамката за четене на информация както с РНК, така и с ДНК.