АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Структура ДНК

ДНК складається з чотирьох видів нуклеотидів, тобто інформація в ДНК записується чотирма літерами (А, Г, Т, Ц). З математичних розрахунків випливає, що для кодування однієї амінокислоти потрібно більше одного нуклеотиду,

оскільки в білках виявляється 20 різних амінокислот. Оскільки з 4 нуклеотидів

можна зробити лише 16 різних сполучень по два нуклеотиди (42 = 16), що менше 20, то «слово», кодує певну амінокислоту, повинно складатися більш ніж з двох букв. Якщо записувати кодує «слово» поєднанням трьох букв (нуклеотидів), то число різних варіантів становитиме 43 = 64. Таким чином, комбінації з трьох нуклеотидів (триплетний код) буде достатньо, щоб закодувати 20 амінокислот (64> 20).

Сполучення з трьох нуклеотидів, які кодують певні амінокислоти, називаються кодом ДНК, або генетичним кодом. В даний час код ДНК повністю розшифрований, тобто відомо, які конкретно триплетні поєднання нуклеотидів кодують входять до складу білка 20 амінокислот. Користуючись комбінацією, що складається з трьох нуклеотидів, можна зробити значно більшу кількість кодують «слів», ніж необхідно для кодування 20 амінокислот. Виявилося, що кожна амінокислота може кодуватися більш ніж одним кодоном, тобто генетичний код виродилися. Так, наприклад, амінокислота фенілаланін може кодуватися як послідовністю УУУ, так і послідовністю УУЦ. Тільки дві амінокислоти (триптофан і метіонін) кодуються одним кодоном. Потрібно відзначити, що термін «вироджений» не означає «неточний», так як один триплет не може кодувати дві амінокислоти.

Істотна особливість генетичного коду полягає в тому, що в ньому відсутні сигнали, що відокремлюють одне кодує «слово» (його називають кодоном) від іншого. Саме тому зчитування інформації має починатися з правильного місця молекули ДНК (РНК) і тривати послідовно від одного кодону до іншого. В іншому випадку послідовність нуклеотидів виявиться зміненою у всіх кодонах. Це підтверджується виявленням мутацій, при яких з послідовності або випадає (делеція), або вбудовується в неї (вставка) один або два нуклеотиду. При цих мутаціях в результаті зсуву зчитування синтезується дефектний білок. У тому випадку, якщо випадає або вбудовується три нуклеотиду, синтезується білок, який

відрізняється від нормального тим, що в ньому відсутня одна амінокислота (у разі делеції трьох нуклеотидів) або з’являється додаткова амінокислота (у разі вставки трьох нуклеотидів).

Ще одна особливість генетичного коду полягає в тому, що три триплета (УАА, УАГ і УГА) кодують НЕ амінокислоти, а своєрідні «розділові знаки». Вони є стоп-сигналами, які сигналізують про закінчення синтезу поліпептидного ланцюга.

Генетичний код універсальний, тобто триплети, що кодують одну і ту ж амінокислоту, однакові у всіх живих істот: один і той же кодон кодує певну амінокислоту як у людини, так і у вірусу або рослини. Таким чином, генетичний мову однаковий для всіх видів. Універсальність генетичного коду свідчить про те, що він виник в процесі генетичної еволюції майже в тому вигляді, в якому існує і сьогодні. Виродженість коду зачіпає тільки третя підстава кодону: так, наприклад, серин кодується триплетами УЦУ, УЦЦ, Уца і УЦГ. Таким чином, кодування певної амінокислоти визначається головним чином двома першими літерами. Можна думати, що генетичний код був спочатку дуплетним і містив інформацію про 16 (або менше) амінокислотах.

Властивості генетичного коду

1. Триплетність — значущою одиницею коду є поєднання трьох нуклеотидів (кодон). Кожну амінокислоту кодує 3 нуклеотиди.

2. Безперервність — між кодонами немає розділових знаків, тобто інформація прочитується безперервно. Кожний з триплетів не залежить один від одного і під час біосинтезу зчитується повністю.

3. Дискретність — один і той же нуклеотид не може входити одночасно до складу двох або більш кодонів.

4. Специфічність — у переважній більшості випадків певний кодон відповідає тільки одній амінокислоті.Певні кодони відповідають тільки певним амінокислотам.

5. Виродженість (надмірність) — одній і тій же амінокислоті може

відповідати декілька кодонів. Кожну амінокислоту кодує більше як 1 кодон.

6. Універсальність — «стандартний» генетичний код працює однаково в організмах різного рівня складності — від вірусів до людини.

Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 375 | Нарушение авторских прав