26.13: Генетичний код

Last updated

Oct 25, 2022
Save as PDF
- 26.12: ДНК та РНК
- 26.14: Синтез білка

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Проект «Геном людини» розпочався в 1990 році з високою метою секвенування повного набору людської ДНК. Цей проект був завершений у квітні 2003 року, достроково і в рамках встановленого на нього бюджету (рідкісне явище для урядового проекту). Завдяки цим знанням ми можемо швидко ідентифікувати генетичні порушення та персоналізувати лікування багатьох захворювань. Однак ще багато роботи залишається для повного розуміння зв'язків між конкретними послідовностями ДНК та конкретними захворюваннями.

Генетичний код

Кожен конкретний організм містить багато молекул білка, специфічних для цього організму. Конкретна базова послідовність ДНК відповідає за вироблення всіх різних білків, які присутні в кожній живій істоті, яка коли-небудь населяла Землю. Як це працює? Клітини використовують унікальну послідовність основ ДНК, щоб вирішити, які білки синтезувати. Ген - це сегмент ДНК, який несе в собі код для створення специфічного поліпептидного ланцюга. Клітина по суті декодує ДНК, щоб зробити будь-які пептиди та білки, необхідні цьому організму.

Генетичний код працює як ряд трилітерних кодів. Кожній послідовності з трьох букв, званої трійкою, відповідає одній з двадцяти поширених амінокислот. Трійки зчитуються клітиною одна за одною в процесі синтезу білка. У таблиці нижче показані всі можливі трійні та амінокислоти, які виходять з кожного трилітерного коду.

Таблиця $\PageIndex{1}$ : ДНК-трійлет коди для амінокислот

ДНК-трійлет коди для амінокислот
ААА	Лис	GAA	Глю	ТАА	Зупинка	CAA	Глен
ААГ	Лис	КЛЯП	Глю	ТЕГ	Зупинка	CAG	Глен
AAT	Асн	ГАТ	Жерех	ТАТ	Тир	КІШКА	Його
AAC	Асн	GAC	Жерех	TAC	Тир	CAC	Його
АГА	Арг	GGA	Гли	TGA	Зупинка	CGA	Арг
AGG	Арг	ГГГ	Гли	TGG	Трп	CGG	Арг
АГТ	Сер	ГГТ	Гли	TGT	Cys	ВКТ	Арг
AGC	Сер	GGC	Гли	ТГК	Cys	CGC	Арг
АТА	Іль	GTA	Вал	TTA	Лей	CTA	Лей
АТГ	Зустріли	GTG	Вал	ТТГ	Лей	КТГ	Лей
АТТ	Іль	ГТТ	Вал	ТТТ	Фе	ЦТТ	Лей
УВД	Іль	GTC	Вал	ТТК	Фе	CTC	Лей
ACA	Thr	GCA	Ала	TCA	Сер	CCA	Про
ACG	Thr	GCG	Ала	TCG	Сер	CCG	Про
АКТ	Thr	GCT	Ала	TCT	Сер	CCT	Про
АСС	Thr	GCC	Ала	TCC	Сер	CCC	Про

Кодове слово ДНК GCA відповідає амінокислоті аргініну, тоді як кодове слово ДНК TCG відповідає амінокислоті серину. Більшість амінокислот представлені більш ніж одним можливим трійчастим кодом, але кожен код трійки дає тільки одну конкретну амінокислоту. Три кодових слова ДНК (TAA, TAG та TGA) є кодовими словами зупинки або закінчення. Переклад базової послідовності ДНК починається з початкового кодового слова і триває до тих пір, поки не буде досягнуто кодове слово зупинки.

Навіть маючи лише чотири різні основи, кількість можливих нуклеотидних послідовностей у ланцюжку ДНК практично безмежна. Конкретна послідовність ДНК організму становить генетичний план цього організму. Цей генетичний план знаходиться в ядрі кожної клітини організму, і передається від батьків потомству. Неймовірна різноманітність життя на Землі випливає з відмінностей в генетичному коді кожної живої істоти.

Резюме

Конкретна базова послідовність ДНК відповідає за вироблення всіх різних білків, які присутні в кожній живій істоті, яка коли-небудь населяла Землю.
Ген - це сегмент ДНК, який несе в собі код для створення специфічного поліпептидного ланцюга.
Генетичний код працює як ряд трилітерних кодів.