Генетический код

Видео: ЕГЭ. Биология. 4.3. Гены, генетический код и его свойства. Транскрипция.

Дж. Уотсон и Ф. Крик определили, что генетическая информация заключена в последовательности нуклеиновых оснований структуры ДНК. После того как было установлено, что синтез белка происходит в цитоплазме, стало очевидным, что должен существовать точный механизм переноса информации от ДНК, находящейся в ядре, к белку.

Зависимость между последовательностью оснований ДНК и последовательностью аминокислотных остатков в белке получила название генетического кода.

Если бы каждый отдельный из нуклеотидов кодировал одну аминокислоту, то белок мог включать только четыре аминокислоты. Если каждая аминокислота кодировалась бы только двумя основаниями, то это позволило бы закодировать 16 аминокислот. Однако лишь код, состоящий из трех оснований, может обеспечить включение в белок всех известных аминокислот. Подобный код содержит 64 различных сочетания из трех нуклеотидов. Доказательства триплетности генетического кода были впервые получены Ф. Криком в экспериментах с фагом Т4.

Видео: Генетический код - Книга нашей жизни

В конце пятидесятых годов два ученых, М. Нирснберг и Г. Маттеи, искусственно получили (синтезировали) РНК, состоящую из многократно повторяющегося урацила (поли-У). Это соединение (полиуридиловая кислота) было использовано в качестве мРНК. В каждую из 20 пробирок (по числу известных аминокислот) был внесен бесклеточный экстракт Е. соli, содержащий все необходимые компоненты для синтеза белка (рибосомы, тРНК, АТФ, другие ферменты), и одна из аминокислот. Затем в каждую пробирку добавляли поли-У. Анализ содержимого пробирок показал, что полипептид образовался только в той пробирке, которая содержала аминокислоту фенилаланин. Таким образом, было доказано, что триплет, или кодон УУУ,входящий в мРНК,определяет включение в полипептид аминокислоты фенилаланин. Аналогичные опыты показали, что триплет ЦЦЦ кодирует аминокислоту пролин, а типлет ААА — лизин. Это открытие явилось первым шагом к расшифровке генетического кода. К 1965 г. генетический код был полностью расшифрован (рис. IV. 13). Из 64 кодонов три кодона УАГ, УАА, УГА не кодируют аминокислот и поэтому были названы бессмысленными или нонсенс-кодонами. Позднее оказалось, что они являются терминирующими кодонами. Назовем основные свойства генетического кода.





1. Генетический код тршиетен. Триплет (кодон) — это последовательность трех нуклеотидов, кодирующая одну аминокислоту.

2. Генетический код является вырожденным: данная аминокислота может кодироваться более чем одним кодоном. Вырожденность кода обусловлена тем, что у кодонов, определяющих одну и ту же аминокислоту, первые два основания фиксированы, а третье положение может занимать другое основание. Исключение составляют метионин и триптофан, которые кодируются только одним триплетом. Триплет, соответствующий метионину (АУГ), инициирует считывание и не кодирует аминокислоту, если стоит в начале цепи ДНК.

3. Генетический код однозначен. Каждому кодону соответствует только одна аминокислота, т.е. триплет шифрует только одну аминокислоту.

4. Генетический код не перекрываем — процесс считывания гене-УГИЧССКОГО кода не допускает возможности перекрывания кодонов.

5. Генетический код универсален: одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех живых существ на Земле независимо от уровня их организации.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!