Генетичний код

Інформація про первинну структуру білка закодована в ДНК. Але до складу ДНК входять лише 4 нуклеотиди /А,Т,Ц,Г/, а білок складається з 20-ти різних амінокислот.

Як ці амінокислоти закодовані в ДНК?

Одна амінокислота закодована послідовністю трьох нуклеоти­дів в ДНК. Ця послідовність з 3-х нуклеотидів називається трип­лет /кодон/.

Всього для кодування 20 амінокислот використовуються 64 кодони. 61 кодон визначають включення певної АК до складу мо­лекули білку. Три кодони УАА, УАГ, УГА - є беззмістовними, во­ни не кодують ніякої амінокислоти, а виконують роль "сигналів" термінації процесу трансляції. Вони називаються термінальні ко­дони.

Оскільки кодонів 61, а амінокислот - 20, то одна АК може кодуватися різними кодонами /декількома кодонами/, переваж­но 3-ма/.

Властивості генетичного коду:

1. Універсальний для всіх живих організмів (від вірусів до людини).

2. Неперекривність (кожна азотиста основа одного кодону ніколи не входить до складу іншого кодону).

3. Надмірність (одна амінокислота часто має більш ніж один кодовий триплет).

4. Триплетність (три сусідні азотисті основи кодують одну амінокислоту).

5. Спецефічність (кожний окремий триплет кодує тільки одну певну амінокислоту).

6. Відсутність розділових знаків.

7. Колінеарність (ДНК є лінійним полінуклеотидним ланцюгом, а білок – лінійним поліпептидним. Послідовність амінокислот у білку відповідає послідовності триплетів у його гені).

8. Відповідність гени-поліпептиди (клітина може мати стільки поліпептидів, скільки має генів).

Генетичний код - це система розташування нуклеотидів в ДНК, яка контролює послідовність розташування амінокислот в молекулі білка.

Ген - ділянка ДНК, яка кодує яку-небудь ознаку клітини. (Це послідовність нуклеотидів у ДНК, яка обумовлює певну функцію в організмі або забезпечує транскрипцію іншого гена. Н. П. Бочков, 2002р.)Кожний ген займає в хромосомі певне місце-локус. Залежно від функцій розрізняють:

• структурні гени /цистрони/

• регуляторні гени /ген-регулятор, ген-оператор/.

На структурних генах здійснюється синтез /транскрипція/ і РНК.

Регуляторні гени регулюють даний процес.

Разом структурні і функціональні гени утворюють функціо­нальну одиницю хромосоми - оперон.

Оперон є одиницею транскрипції:

Оперон - ділянка ДНК, що складається з проматора, гена-оператора, гена-термінатора,

структурних генів /цистронів/, яка регулюється ге­ном-регулятором, яка визначає синтез певних білків /ферменів/

Процес біосинтезу білка поділяється на 3 основні стадії:

- транскрипція

• активація амінокислот (рекогніція)

• трансляція

1. Транскрипція

Інформація про те, яким повинен бути білок, про його первинну структуру, закодована в ДНК у вигляді певної послідовності нук­леотидів.

Оскільки ДНК знаходиться в ядрі, а біосинтез білка відбува­ється в цитоплазмі на рибосомах, то ДНК передає інформацію що­до процесу синтезу білка через іРНК.

Транскрипція - процес переписування інформації про структуру білка з ДНК на іРНК.

Каталізує цей процес ДНК-залежна РНК-полімераза.

Під дією ферменту спіраль ДНК розпадається па два вільні ланцюги. Далі з вільних нуклеотидів за принципом комплементарності на одному з ланцюгів ДНК відбувається синтез іРНК. Після цього іРНК відділяється від ДНК, проникає через пори ядерної обо­лонки, іде в цитоплазму до місце синтезу /до рибосом/.