Разные формы нуклеиновых кислот.
A (типична для РНК), B (ДНК), Z (редкая форма ДНК)
Белки
Высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот.
В живых организмах аминокислотный состав белков определяется генетическим кодом, при синтезе в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот.
Множество их комбинаций создают молекулы белков с большим разнообразием свойств. Кроме того, аминокислотные остатки в составе белка часто подвергаются посттрансляционным модификациям, которые могут возникать и до того, как белок начинает выполнять свою функцию, и во время его «работы» в клетке.
Реализация генетической информации в живых клетках
Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом.
Генетический код, общий для большинства про- и эукариот.
Кодирование аминокислот Порядок оснований — от 5' к 3‘ концу мРНК. Обратная таблица
Ala/A |
GCU, GCC, GCA, |
Leu/L |
UUA, UUG, CUU, |
|
GCG |
|
CUC, CUA, CUG |
Arg/R |
CGU, CGC, CGA, |
Lys/K |
AAA, AAG |
|
CGG, AGA, AGG |
|
|
Asn/N |
AAU, AAC |
Met/M |
AUG |
Asp/D |
GAU, GAC |
Phe/F |
UUU, UUC |
Cys/C |
UGU, UGC |
Pro/P |
CCU, CCC, CCA, |
|
|
|
CCG |
Gln/Q |
CAA, CAG |
Ser/S |
UCU, UCC, UCA, |
|
|
|
UCG, AGU, AGC |
Glu/E |
GAA, GAG |
Thr/T |
ACU, ACC, ACA, |
|
|
|
ACG |
Gly/G |
GGU, GGC, GGA, |
Trp/W |
UGG |
|
GGG |
|
|
His/H |
CAU, CAC |
Tyr/Y |
UAU, UAC |
Ile/I |
AUU, AUC, AUA |
Val/V |
GUU, GUC, GUA, |
|
|
|
GUG |
START |
AUG |
STOP |
UAG, UGA, UAA |
Свойства кода
1.Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
2.Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
3.Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (не соблюдается для некоторых перекрывающихся генов вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).
4.Однозначность (специфичность) — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте (однако, кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты — цистеин и селеноцистеин)
5.Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
6.Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии; есть ряд исключений).
Вариации стандартного генетического кода
Несмотря на эти исключения, у всех живых организмов генетический код имеет общие черты: кодоны состоят из трёх нуклеотидов, где два первых являются определяющими
Эволюция
Согласно некоторым моделям, сначала код существовал в примитивном виде, когда малое число кодонов обозначало сравнительно небольшое число аминокислот.
Более точное значение кодонов и большее число аминокислот могли быть введены позже. Сначала только первые два из трёх оснований могли быть использованы для узнавания
Аминокислоты
Функции белков
Каталитическая функция
Ферменты — группа белков, обладающая специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций.
Пример -78 миллионов лет без фермента, 18 миллисекунд с участием фермента