Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РОЗДІЛ 2.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.01.2020
Размер:
4.1 Mб
Скачать

Генетичний код і частота використання різних кодонів у геномі е. Coliі Homosapiens

Кодон

Амінокислота

Частота використання

Кодон

Амінокислота

Частота

використання

Е. coli

Ното sapiens

Е. coli

Ното

sapiens

GGG

Гліцин

0,13

0,23

UAG

Стоп

0,09

0,17

GGA

Гліцин

0,09

0,26

UAA

Стоп

0,62

0,22

GGU

Гліцин

0,38

0,18

UAU

Тирозин

0,53

0,42

GGC

Гліцин

0,40

0,33

UAC

Тирозин

10,47

0,58

GAG

Глутамінова кислота

0,30

0,59

UUU

Фенілаланін

0,51

0,43

GAA

Глутамінова кислота

0,70

0,41

UUC

Фенілаланін

0,49

0,57

GAU

Аспарагінова кислота

0,59

0,44

UCG

Серин

0,13

0,06

GAC

Аспарагінова кислота

0,41

0,56

UCA

0,12

0,15

GUG

Валін

0,34

0,48

UCU

Серин

0,19

0,17

GUA

Валін

0,17

0,10

UCC

Серин

0,17

0,23

GUU

Валін

0,29

0,17

AGU

Серин

0,13

0,14

GUC

Валін

0,20

0,25

AGC

Серин

0,27

0,25

GCG

Аланін

0,34

0,10

CGG

Аргінін

0,08

0,19

GCA

Аланін

0,22

0,22

CGA

Аргінін

0,05

0,10

GCU

Аланін

0,19

0,28

CGU

Аргінін

0,42

0,09

GCC

Аланін

0,25

0,40

CGC

Аргінін

0,37

0,19

AAG

Лізин

0,24

0,60

AGG

Аргінін

0,03

0,22

AAA

Лізин

0,76

0,40

AGA

Аргінін

0,04

0,21

AAU

Аспарагін

0,39

0,44

CAG

Глютамін

0,69

0,73

ААС

Аспарагін

0,61

0,56

САА

Глютамін

0,31

0,27

AUG

Метіонін, старт

1,00

1,00

CAU

Гістидин

0,52

0,41

AUA

Ізолейцин

0,07

0,14

САС

Гістидин

0.48

0,59

АUU

Ізолейцин

0,47

0,35

CUG

Лейцин

0,55

0,43

AUC

Ізолейцин

0,46

0,51

CUA

Лейцин

0,03

0,07

ACG

Треонін

0,23

0,12

CUU

Лейцин

0,10

0,12

АСА

Треонін

0,12

0,27

CUC

Лейцин

0,10

0,20

ACU

Треонін

0,21

0,23

UUG

Лейцин

0,11

0,12

АСС

Треонін

0,43

0,38

UUA

Лейцин

0,11

0,06

UGG

Триптофан

1,00

1,00

CCG

Пролін

0,55

0,11

UGU

Цистин

0,43

0,42

CCA

Пролін

0,20

0,27

UGC

Цистин

0,57

0,58

сси

Пролін

0,16

0,29

UGA

Стоп

0,30

0,61

ссе

Пролін

0,10

0,33

Завдяки виродженості помилки, що виникають при зчитуванні, не завжди супроводжуються перекрученням генетичної інформації і порушенням експресіїпроцесу реалізації генетичної інформації, що міститься в ДНК.

В усіх випадках дво-, три- і чотириразової виродженості зміна відбувається тільки в третьому нуклеотиді триплету. Наприклад, зміни третього нуклеотиду в кодонах, що відповідають за синтез гліцину, не викликає відповідної зміни його поліпептидної структури, оскільки специфічність кодонів визначається головним чином першими двома нуклеотидами.

Кодони не здатні перекриватися, це означає, що залежно від точки старту можливі три варіанти зчитування генетичної інформації. Якщо для зчитування використовується лише одна рамка, то при додаванні або віддаленні одного або двох нуклеотидів відбувається зсування «рамки зчитування». При цьому нуклеодидна послідовність нової рамки стане зовсім іншою і в ній буде закодована послідовність амінокислот, що позбавлено функціонального смислу. У разі трьох вставок або делецій активність білка відновлюється. При цьому відбувається додавання або втрата однієї амінокислоти, але рамка зчитування відновлюється.

Основні властивості генетичного коду:

  1. Триплетністьдоказана в генетичних експериментах і підтверджена біохімічним синтезом. Одна амінокислота визначається послідовністю з трьох нуклеотидів − кодону.

  2. Код не перекривається. Кодони ідуть один за одним без розділових знаків, тобто два кодони не мають загальних нуклеотидів. Зчитування інформації починається із фіксованого нуклеотиду, який задає необхідну рамку.

  3. Код вироджений. Більшість амінокислот кодується більш ніж одним кодоном, а кожен кодон визначає лише одну амінокислоту. Кодони, що відповідають одній тій самій амінокислоті, називаються колонами − синонімами. Більшість синонімів розрізняється лише останньою основою триплету, тобто код вироджений за третьою основою. Можливо біологічний сенс виродженості генетичного коду полягає в тому, що ефект мутацій зводиться до мінімуму. За такої організації коду заміна основи виникла випадково, що із значною вірогідністю приведе до заміни на подібну амінокислоту або ж заміни не відбудеться зовсім.

  4. Код універсальний. Генетичний код розшифрований внаслідок досліджень у безклітинних системах, отриманих з бактерій, тому було необхідно підтвердити, що результати, які отримані invitro, справедливі invivo. Прямий доказ універсальності отримано за порівняння нуклеотидних послідовностей ДНК і відповідних амінокислотних послідовностей. Виявилося, що в усіх бактеріальних і еукаріотичних геномах для кодування амінокислот використовуються одні ті ж набори триплетів нуклеотидів. Універсальність коду (за незначним винятком) свідчить про його раннє походження в еволюції. Можливо, на ранніх етапах лише дві перші основи були для розпізнавання, а роль третьої основи визначилася пізніше. У певний час код був «заморожений» в його сучасному вигляді. Будь-яка мутація, що змінює код, змінює послідовність амінокислот у більшості білків. Багато з цих змін можуть бути летальними. Отже, має існувати сильний тиск проти таких мутацій. Однак, в останні роки за вивчення процесу біосинтезу білка в мітохондріях були виявлені відхилення від універсального коду. Наприклад, для всіх геномів в ДНК мітохондрій кодон UGAчитається так саме, як UGGі тому є не кодоном-термінатором, а кодоном для триптофану. Також, виявлено специфічні зміни коду мітохондріальної ДНК для окремих видів. Так, у дріжджів кодон CUA кодує треонін замість лейцину, у ссавців AUA має таке саме значення, як й AUG, і визначає метіонін замість ізолейцину, а кодони AGA та AGC не кодують аргінін, а є термінаторами.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]