Генетический код и его свойства

КОДИРОВАНИЕ заключается в записи определенных сведений при помощи специальных символов с целью придать информации компактность, обеспечить ее использование неоднократно и по частям, создать удобства при транспортировке. Типичный пример кодирования - фиксация человеческой мысли в виде письменного текста. В процессе кодирования используют определенные символы.

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД - это система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.

Символами кода ДНК служат нуклеотиды, различающиеся по азотистому основанию (адениловое, гуаниловое, тимидиновое, цитидиловое), обозначающиеся одной буквой и поэтому алфавит четырехбуквенный. Кодовой группой служит КОДОН - участок молекулы ДНК, состоящий из трех нуклеотидов.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА:

1. Код триплетный. Четыре основания в комбинациях по три, т.е. 4³, дает 64 разных кодона. Информация записывается в линейном порядке по длине молекулы ДНК в виде последовательности кодонов.

2. Код неперекрывающийся, т.к. каждый нуклеотид входит лишь в какой-либо один кодон. Код не имеет запятых в пределах блока информации, соответствующего, например, одному полипептиду, кодоны следуют друг за другом без перерывов.

3. Генетический код является колинеарным, т.е. кодоны следуют в том же порядке, что и аминокислоты в белке, или кодоны нуклеиновых кислот и соответствующие им аминокислоты в белке расположены в одинаковом линейном порядке. Установлены кодоны для всех 20 аминокислот. Имеются аминокислоты, обладающие несколькими кодонами (например, аланин и др.).

Три кодона (УАА, УАГ, УГА) из 64 не кодируют аминокислоты. Их называют бессмысленными триплетами (или нонсес-триплетами); они служат терминаторами и обозначают точку прекращения считывания информации.

4. Генетический код является вырожденным, или избыточным, т.к. положение конкретной аминокислоты в молекуле полипептида может быть обозначено в ДНК при помощи одного из нескольких триплетов (кодонов-синонимов). Дублирующие триплеты отличаются по третьему нуклеотиду. Указанное свойство вытекает из того, что кодонов 64, а аминокислот 20.

Код характеризуется тем, что чтение его начинается всегда с определенного пункта, в одном и том же направлении. Исчезновение или вставка всего лишь одного-двух оснований может нарушить синтез всех молекул белка, закодированных в данной ДНК.

5. Генетический код является универсальным в том смысле, что он тождественен у всех организмов (бактерий, водорослей, клеток млекопитающих, вирусов и др.).

Открытие генетического кода и синтеза белка іn vіtґo поставило по-новому вопрос о единстве живой природы.

Биосинтез белка

Одним из центральных процессов метаболизма клетки является синтез белка - формирование сложной молекулы белка-полимера из аминокислот-мономеров. Процесс этот протекает по схеме ДНК РНК белок. ДНК, несущая в себе информацию для синтеза белка, непосредственного участия в синтезе его не принимает. Она служит лишь матрицей для синтеза молекул информационной РНК (и-РНК) - первого продукта гена.