- Kas yra genetinis kodas?
- Genetinio kodo ypatybės
- Genetinio kodo atradimas
- Genetinio kodo funkcija
- Genetinio kodo kilmė
Mes paaiškiname, kas yra genetinis kodas, jo funkcija, sudėtis, kilmė ir kitos savybės. Be to, kaip buvo jo atradimas.
Kas yra genetinis kodas?
Genetinis kodas yra specifinis nukleotidų išdėstymas sekoje, kuri sudaro DNR. Tai taip pat yra taisyklių rinkinys, iš kurio minėtą seką išverčia RNR aminorūgščių sekoje, sudaryti a baltymas. Kitaip tariant, baltymų sintezė priklauso nuo šio kodo.
Visi gyvi sutvėrimai Jie turi genetinį kodą, kuris organizuoja jų DNR ir RNR. Nepaisant akivaizdžių skirtumų tarp įvairių karalystes gyvybės, genetinis turinys iš esmės panašus, o tai rodo, kad visas gyvenimą jis turėjo turėti bendrą kilmę. Dėl nedidelių genetinio kodo variacijų gali atsirasti skirtingų rūšių.
Genetinio kodo seką sudaro trijų nukleotidų deriniai, kurių kiekvienas vadinamas kodonu ir yra atsakingas už konkrečios aminorūgšties (polipeptido) sintezę.
Šie nukleotidai yra iš keturių skirtingų tipų azotinių bazių: adenino (A), timino (T), guanino (G) ir citozino (C) DNR ir adenino (A), uracilo (U), guanino (G), ir citozinas (C) RNR.
Tokiu būdu sukuriama iki 64 kodonų grandinė, iš kurių 61 sudaro patį kodą (tai yra, jie sintetina aminorūgštis) ir 3 žymi sekos pradžios ir pabaigos pozicijas.
Laikantis šios genetinės struktūros nustatytos tvarkos, ląstelės Kūnas gali kaupti aminorūgštis ir sintetinti specifinius baltymus, kurie atliks tam tikras organizmo funkcijas.
Genetinio kodo ypatybės
Genetinis kodas turi keletą pagrindinių savybių, kurios yra:
- Universalumas Kaip jau minėjome anksčiau, visi gyvi organizmai dalijasi genetiniu kodu, nuo virusas Y bakterijos iki asmenų, augalai Y gyvūnai. Tai reiškia, kad konkretus kodonas yra susietas su ta pačia aminorūgštimi, nesvarbu, koks tai organizmas. Yra žinomi 22 skirtingi genetiniai kodai, kurie yra standartinio genetinio kodo variantai tik viename ar dviejuose kodonuose.
- Specifiškumas Kodas yra labai specifinis, tai yra, joks kodonas nekoduoja daugiau nei vienai aminorūgščiai, be persidengimo, nors kai kuriais atvejais gali būti skirtingi starto kodonai, leidžiantys iš to paties kodo susintetinti skirtingus baltymus.
- Tęstinumas. Kodas yra tęstinis ir neturi jokių pertrūkių, nes tai yra ilga kodonų grandinė, kuri visada yra transkribuojama ta pačia prasme ir kryptimi, nuo pradžios kodono iki stop kodono.
- Degeneracija. Genetinis kodas turi pertekliaus, bet niekada neaiškumų, tai yra, du kodonai gali atitikti tą pačią aminorūgštį, bet niekada tas pats kodonas dviem skirtingoms aminorūgštims. Taigi, yra daugiau skirtingų kodonų, nei minimaliai reikia saugoti Genetinė informacija.
Genetinio kodo atradimas
Nirenbergas ir Matthaei nustatė, kad kiekvienas kodonas koduoja aminorūgštį.Genetinis kodas buvo atrastas septintajame dešimtmetyje, kai anglosaksų mokslininkai Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson ir Maurice Wilkins (1916-2004) atrado DNR struktūra, pradėdamas genetinį ląstelių baltymų sintezės tyrimą.
1955 m. mokslininkams Severo Ochoa ir Marianne Grunberg-Manago pavyko izoliuoti fermentas polinukleotidinė fosforazė. Jie nustatė, kad esant bet kokio tipo nukleotidams, šis baltymas sukūrė mRNR arba pasiuntinį, sudarytą iš tos pačios azoto bazės, tai yra, vieno nukleotido polipeptido. Tai atskleidė galimą DNR ir RNR kilmę.
Rusų kilmės amerikietis George Gamow (1904-1968) pasiūlė genetinio kodo modelį, sudarytą iš šiandien žinomų azoto bazių derinių. Tačiau Crickas, Brenneris ir jų bendradarbiai parodė, kad kodonai yra sudaryti tik iš trijų azoto bazių.
Pirmieji to paties kodono ir aminorūgšties atitikimo įrodymai buvo gauti 1961 m. Maršalo Warreno Nirenbergo ir Heinricho Matthaei dėka.
Taikant jų metodus, Nirenbergas ir Philipas Lederis sugebėjo išversti 54 likusius kodonus. Vėliau Har Gobind Khorana užbaigė kodo transkripciją. Daugelis dalyvaujančių šiose lenktynėse dėl genetinio kodo nulaužimo buvo apdovanoti Nobelio medicinos premija.
Genetinio kodo funkcija
Genetinio kodo funkcija yra gyvybiškai svarbi baltymų sintezei, tai yra, gaminant pagrindinius elementinius junginius, reikalingus jų egzistavimui. gyvenimą kaip mes tai suprantame. Todėl tai yra pagrindinis fiziologinės konstrukcijos modelis organizmai, tiek jo audiniams, tiek fermentams, medžiagoms ir skysčiams.
Tam genetinis kodas veikia kaip šablonas DNR, iš kurio sintetinama RNR, o tai yra savotiškas veidrodinis vaizdas. Tada RNR jis pereina į ląstelių organelius, atsakingus už baltymų (ribosomų) kūrimą.
Ribosomose sintezė prasideda pagal modelį, kuris perėjo iš DNR į RNR. Taigi kiekvienas genas yra susijęs su aminorūgštimi, kuri sudaro polipeptidų grandinę. Taip veikia genetinis kodas.
Genetinio kodo kilmė
Genetinio kodo kilmė tikriausiai yra didžiausia gyvenimo paslaptis. Visoms žinomoms gyvoms būtybėms būdinga intuicija, kad jos atsiradimas planetoje buvo anksčiau nei pirmoji gyva būtybė, ty primityvi ląstelė, kuri sukeltų visas gyvenimo karalystės.
Tikėtina, kad iš pradžių jis buvo daug mažesnis ir turėjo tik informaciją, reikalingą kelioms amino rūgštims koduoti, tačiau atsiradus ir vystantis gyvybei jis būtų dar sudėtingesnis.