Свойства генетического кода:
Триплетность. Одну аминокислоту кодирует последовательность из трех нуклеотидов, названная триплетом, или кодоном.
Вырожденность. Каждая аминокислота зашифрована более, чем одним кодоном. Исключение составляют аминокислоты метионин и триптофан. Каждая из них кодируется только одним триплетом.
Универсальность. У всех организмов на Земле одни и те же триплеты кодируют одинаковые аминокислоты.
Однозначность. Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту.
Колинеарность - совпадение последовательностей аминокислот в синтезируемой молекуле белка с последовательностью триплетов в и-РНК
Кодоны матричной РНК
1
Этапы синтеза белка
Всю последовательность процессов, происходящих при синтезе белковых молекул, можно объединить в 3 этапа (рис. 1, 2, 3):
I. Транскрипция.
II. Процессинг.
III. Трансляция.
Структурными единицами наследственной информации являются гены -участки молекулы ДНК, кодирующие синтез определенного белка.
I. Транскрипция (от лат. transcriptio - переписывание) - процесс синтеза молекулы и-РНК на молекуле ДНК, выступающей в роли матрицы. Молекула ДНК на участке гена раскручивается, и списывание информации происходит с одной из двух нитей молекулы ДНК, называемой кодогенной. Сборку молекулы и-РНК по принципу комплементарности осуществляет фермент - РНК-полимераза.
II. Процессинг - процесс созревания молекулы информационной РНК, сопровождающийся удалением интронов, участков, не несущих информацию о последовательности аминокислот в синтезируемом белке, и сращиванием (сплайсингом) остающихся фрагментов (экзонов, т.е. кодирующих последовательностей). Эту РНК называют матричной (м-РНК).
III. Трансляция (от лат. translatio - перевод) - синтез полипептидных цепей белков по матрице м-РНК на рибосомах.
Аминокислоты, из которых синтезируются белки, доставляются к рибосомам с помощью специальных транспортных РНК (т-РНК). Молекулы т-РНК способны сворачиваться таким образом, что напоминают по форме лист клевера. На вершине «листа» т-РНК имеется триплет, называемый антикодоном. Он комплементарен нуклеотидам кодона м-РНК. К основанию молекулы т-РНК присоединяется соответствующая аминокислота, та, которую кодирует триплет, комплементарный антикодону. Этот процесс осуществляется с помощью фермента - кодазы, с затратой энергии, получаемой при расщеплении молекулы АТФ.
Трансляция состоит из трех последовательных фаз - инициации, элонгации и терминации (рис. 4, 5, 6, 7, 8).
1. Инициация. На этом этапе происходит сборка всего комплекса, участвующего в синтезе молекулы белка.
2. Элонгация – удлинение полинуклеотидной цепи РНК. Элонгация РНК происходит до терминирующей транскрипцию последовательности.
3. Терминация - завершение синтеза белковой молекулы. В клетке не существует т-РНК с антикодонами, комплементарными триплетам терминации. К рибосоме присоединяется специальный фактор терминации, который способствует разъединению субъединиц рибосомы и освобождению синтезированной молекулы белка.2