78. Экспериментальные доказательства вырожденности кода

Генетический код - вырожден, т.е. большинство аминокислот кодируется более чем одним кодоном (см. гентического кода таблицу ), например, фенилаланин (Phe) кодируется двумя кодонами -UUU и UUC. Кодоны, которые определяют одну и ту же аминокислоту, называются кодонами-синонимами . Вырожденность кода, как правило, выражается в том, что у кодонов, определяющих одну и ту же аминокислоту, первые два основания фиксированы, а третье положение может занимать одно из двух, трех или четырех разных оснований. В частности, кодоны с одним из двух пиримидинов (C или U) в третьем положении всегда являются синонимами, в то время, как кодоны с одним из двух пуринов (A или G) в третьем положении бывают синонимами лишь иногда. Различия по всем трем положениям наблюдаются лишь в некоторых случаях (например, UCG и AGU оба кодируют Ser).

79. Экспериментальные доказательства неперекрываемости кода.

Код не перекрывается, т.е. в последовательности оснований ABCDEFGHI первые три основания, ABC, кодируют аминокислоту 1, DEF - аминокислоту 2 и т.д. Если бы код был перекрывающимся, то последовательность ABC кодировала бы аминокислоту 1, CDE - аминокислоту 2 и т.д. Неперекрывающийся характер кода относится только к случаю, когда рамка считывания не меняется. В коде отсутствуют "запятые", т.е. нет знаков, отделяющих один кодон от другого.Если генетический код читается неперекрывающимися триплетами, возможны три способа трансляции нуклеиновой кислоты в белок, в зависимости от стартовой точки, т.е. три рамки считывания. Последовательность нуклеотидов, записанная условно в направлении от 5'-конца к 3'-концу, соответствует аминокислотной последовательности, записанной в направлении от N-конца к C-концу.

80. Экспериментальные доказательства отсутствия внутригенной пунктуации в коде.

Компактность, или отсутствие внутригенных знаков препинания

Внутри гена каждый нуклеотид входит в состав значащего кодона.

В 1961г. Сеймур Бензер и Френсис Крик экспериментально доказали триплетность кода и его компактость.Суть эксперимента: "+" мутация - вставка одного нуклеотида. "-" мутация - выпадение одного нуклеотида. Одиночная "+" или "-" мутация в начале гена портит весь ген. Двойная "+" или "-" мутация тоже портит весь ген. Тройная "+" или "-" мутация в начале гена портит лишь его часть. Четверная "+" или "-" мутация опять портит весь ген.

Эксперимент доказывает, что код триплетен и внутри гена нет знаков препинания. Эксперимент был проведен на двух рядом расположенных фаговых генах и показал, кроме того, наличие знаков препинания между генами.

81.Молекулярные механизмы мутагенеза. Мутон.

Механизм мутагенеза

Последовательность событий приводящая к мутации (внутри хромосомы) выглядит следующим образом:

1.Происходит повреждение ДНК.

2.В случае, если повреждение произошло в незначащем (интрон) фрагменте ДНК, то мутации не происходит.

3.В случае если повреждение произошло в значащем фрагменте (экзон), и произошла корректная репарация ДНК, или вследствие вырожденности генетического кода не произошло нарушения, то мутации не происходит.

4.Только в случае такого повреждения ДНК, которое произошло в значащей части, которое не было корректно репарированно, которое изменило кодировку аминокислоты, или которое привело к выпадению части ДНК и соединению ДНК вновь в единую цепь — то оно приведет к мутации.

Мутагенез на уровне генома также может быть связан с инверсиями, делециями, транслокациями, полиплоидией, и анеуплоидией, удвоением, утроением (множественной дупликацией) и т. д. некоторых хромосом.

Мутон - наименьший участок генетического материала, изменение которого приводит к улавливаемой перемене фенотипа и нарушению нормальной функции какого-либо гена.