4.10: Генетичний код

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Ф-Д_С04С34А7Б9ЕБ7А586А0А56Б6734951528Е 0Д6258Ф075Ф958211А+зображення_крихіткий+зображення_крихіткий.jpg

Як перейти від чотирьох букв до 20 амінокислот?

Вам потрібен код. І код, який змінює інформацію, вбудовану в ДНК та РНК, на впорядковані амінокислоти та білки, - це генетичний код. І кожен живий організм використовує один і той же генетичний код.

Генетичний код

Як кодується інформація в гені? Відповідь - генетичний код. Генетичний код складається з послідовності азотних основ - A, C, G, U - в ланцюзі мРНК. Чотири основи складають «букви» генетичного коду. Букви об'єднані в групи по три, утворюючи кодові «слова», звані кодонами. Кожен кодон розшифровується як (кодує) одну амінокислоту, якщо вона не кодує сигнал запуску або зупинки.

У білках 20 загальних амінокислот. Є 64 можливих кодонів, більш ніж достатньо для коду для 20 амінокислот. Генетичний код показаний на малюнку нижче.

Читання генетичного коду

Як показано на малюнку вище, кодон AUG коди амінокислоти метіоніну. Цей кодон також є початковим кодоном, який починає переклад. Стартовий кодон встановлює рамку зчитування мРНК. Рамка для читання - це спосіб поділу букв на кодони. Після стартового кодону AUG наступні три літери читаються як другий кодон. Наступні три літери після цього читаються як третій кодон і так далі. Це проілюстровано на малюнку нижче. Молекула мРНК зчитується, кодон кодоном, поки не буде досягнуто стоп-кодон. UAG, UGA та UAA - все це стоп-кодони. Вони не кодують для будь-яких амінокислот. Стоп-кодони також відомі як кінцеві кодони.

Характеристика генетичного коду

Генетичний код має ряд важливих характеристик.

Генетичний код універсальний. Всі відомі живі організми використовують один і той же генетичний код. Це показує, що всі організми мають спільну еволюційну історію.
Генетичний код однозначний. Кожен кодон кодує тільки для однієї амінокислоти (або старт або зупинка). Що може статися, якщо кодонами закодовано більше однієї амінокислоти?
Генетичний код надлишковий. Більшість амінокислот закодовані більш ніж одним кодоном. На малюнку вище, скільки кодонів код для амінокислоти треонін? Що може бути перевагою наявності більше одного кодону для тієї ж амінокислоти?

Резюме

Генетичний код складається з послідовності основ в ДНК або РНК.
Групи з трьох основ утворюють кодони, і кожен кодон позначає одну амінокислоту (або старт або стоп).
Кодони читаються послідовно після початкового кодону, поки не буде досягнуто стоп-кодон.
Генетичний код універсальний, однозначний і надлишковий.

Рецензія

Що таке генетичний код?
Що таке кодони? Скільки там кодонів?
Використовуйте генетичний код для перекладу наступного сегмента РНК в послідовність з п'яти амінокислот: GUC-GCG-CAU-AGC-AAG
Генетичний код універсальний, однозначний і надлишковий. Поясніть, що це означає.

Зображення	Довідка	Атрибуції
	[Рисунок 1]	Кредит: Закарі Вілсон Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC
	[Рисунок 2]	Кредит: Гана Завадська; Кайл Шнайдер Джерело: Фонд CK-12; Commons.wikimedia.org/wiki/file:TRNA_all2.png Ліцензія: CC BY-NC 3.0; Громадське надбання
	[Рисунок 3]	Кредит: Закарі Вілсон Джерело: CK-12 Ліцензія Фонду: CC BY-NC 3.0