Codul triadic și unitatea funcțională a codului genetic

Primii locuitori ai planetei noastre, cel mai probabil, aveau o speranță de viață foarte mică. Direcția evoluționistă a tuturor lucrurilor vii a dus la creșterea duratei de viață a organismului pentru adaptarea cu succes la condițiile de mediu, dezvoltarea unor mecanisme de adaptare și posibilitatea transferării experienței acumulate către generațiile următoare. Crearea de molecule organice în conformitate cu planul planificat a permis vieții pe pământ să obțină un punct de plecare și să înceapă o dezvoltare cu succes. Mecanismul stocării și transmiterii matricelor informații ereditare

Dogma centrală a biologiei moleculare

Ereditatea este principala componentă biologică a continuității vieții. Natura a creat mecanisme pentru transmiterea și reproducerea informațiilor ereditare prin codificarea compoziției proteice în lanțul de acid nucleic. funcții acizi nucleici (ADN și ARN) - conservarea informațiilor și transferul acestora în structura proteinelor. Și proteinele prin reacțiile metabolismului realizează manifestarea fenotipică a acestor informații. Codul genetic este conservarea liniară a matricei de informații despre structura unei proteine ​​prin înregistrarea acesteia cu tripleți de nucleotide într-un lanț de acizi nucleici. Cea mai mică unitate funcțională a codului genetic care conține informații despre unitatea structurală minimă de proteine ​​- un triplet de nucleotide în catena ADN sau ARN. Transferul de informații se realizează din ADN la ARNm și din ARNm la alte ARN-uri și la moleculele de proteine.

Sistem de codificare universală

A durat un secol pentru a înțelege codul genetic și doar decenii pentru ao descifra. De la introducerea conceptului de structura de dublu helix ADN-ului (1953, Watson și Crick) vin să înțeleagă rolul ei ca material ereditar, și au început să caute literele alfabetului, care sunt înregistrate pe informațiile sale. Ideea că unitatea funcțională a nucleotidului codului genetic 1 nu a putut rezista criticilor la o dată. Patru nucleotide complementare (adenină, guanină, citozină și timină) ADN nu pot furniza codificarea a 21 de aminoacizi din proteine. Matematicienii, fizicienii și biologii au fost implicați activ în căutarea unui sistem de codificare și au descoperit rapid că un aminoacid codifică o secvență de trei nucleotide. Astfel, unitatea funcțională a codului genetic - acesta este un triplet nucleotid, responsabil pentru sinteza unei proteine ​​de aminoacizi. Tripleți (codoni) total 64, 61 dintre aceștia sunt codoni semantici (codifică aminoacizi), iar restul 3 - fără sens. Ei nu transporta informații despre aminoacid, ci acționează ca și codoni stop care termină sau inițiază sinteza moleculei de proteină.

Un triplet este o unitate funcțională a codului genetic

Biopolymer molecule de acizi nucleici constă din monomeri - nucleotide. Aceștia, la rândul lor, creează un ADN continuu, cu care în timpul procesului de transcriere informațiile sunt transferate la ARNm în conformitate cu cadrul de citire, unde tripletul de nucleotide - triplet - are cea mai mică valoare a codului. Cadrul de citire se mișcă unidirecțional, iar codul genetic are o clară claritate și degenerare (redundanță).

Unidirecționalitate și unicitate

Informația triplă este neechivocă, adică raportul dintre 1 triplet-1 aminoacid nu este variabil. Un aminoacid poate fi codificat cu mai multe triplete, dar un triplet specific este un aminoacid specific. Cadrul de lectură este întotdeauna îndreptat în aceeași direcție, și acest lucru se datorează prezenței tripletelor care inițiază citirea și terminând-o. Astfel rămâne stabilitatea structurii proteinei. O altă proprietate a tripletelor nu se suprapune. Aceasta înseamnă că nucleotida este o parte a tripletului, dar numai una.

Concediere naturală

Degenerarea (redundanța) codului genetic este ca o rezervă de forță a organismului. Protejează celula de efectul distructiv al mutațiilor. Fiecare unitate funcțională a unui cod genetic poate suferi substituții de 1, 2 și 3 nucleotide într-un triplet. Astfel, 9 substituțiilor poziționale la fiecare substituții triplet de nucleotide la fiecare 4-1 = 3 variantă de realizare posibilă, și ca rezultat vom obține 61 cu 9 = 549 variante de nucleotide într-o inlocuind triplet. Acest lucru este mult mai mult decât este necesar pentru a codifica 21 de aminoacizi. Această supraabundență sau degenerare și a asigurat existența biologică a vieții și a minimalizării erorilor în citirea informațiilor genetice.

Codon sau triplet?

În literatura de specialitate, tripletul de nucleotide, ca conglomerat funcțional, se numește triplet sau codon. Care este diferența și este? Termenul "codon" este folosit în procesul direct de translație - transferul de informații de la ARN la molecula de proteină. Termenul "triplet" este utilizat într-un context semantic mai larg, atunci când se descrie cadrul pentru citirea informațiilor atât cu ARN cât și cu ADN-ul.