The degeneracy tina sandi genetik: dasar

Sandi genetik dinyatakeun salaku codons, sistem panyandian informasi ngeunaan struktur protéin, alamiah dina sakabéh organisme planét. Nyah nyandak dekade, tapi kanyataan yén anjeunna aya, sains anu dipikaharti ampir abad. Versatility, spésifisitas, unidirectional, sarta hususna degeneracy tina sandi genetik boga significance biologis.

Sajarah pamanggihan

Masalah panyandian informasi genetik geus salawasna geus konci dina biologi. Ku struktur matrix nu sandi genetik, sains ngembang rada lalaunan. Kusabab kapanggihna J. Watson na Crick dina 1953. Struktur héliks ganda DNA diasupkeun hiji fase ngarengsekeun struktur kode sorangan, nu ditanya kapercayaan di paduka alam. Struktur linier protéin na DNA tina struktur sarua tersirat ayana sandi genetik, hubungan antara dua naskah, tapi dirékam ku alphabets béda. Tur upami alfabét protéin geus dipikawanoh, anu tanda DNA éta subjek ulikan biologi, fisika jeung matematika.

Aya perlu nerangkeun sagala léngkah dina leyuran enigma ieu. percobaan langsung, dibuktikeun tur dikonfirmasi yen antara codons DNA jeung asam amino protéinna aya hiji jelas tur konsisten mungguh diayakeun di 1964 Charles Janowski sarta S. Brenner. A salajengna - salila decoding tina sandi genetik dina vitro (dina vitro) ngagunakeun teknik sintésis protéin dina struktur sél-gratis.

Pinuh kode decrypted E. coli ieu promulgated dina 1966, biologi di symposium di Cold Spring Harbour (AS). Lajeng I BUBUKA nu redundancy (degeneracy) tina sandi genetik. Naon ieu hartina, éta dipedar rada saukur.

decoding terus

Meunangkeun deciphering data kode turunan geus jadi salah sahiji acara nu nyata dina abad ka tukang. Dinten, sains terus ngajajah di jero mékanisme tina sistem molekular encoding jeung fitur sarta hiji overabundance tanda, naon nu ditepikeun di sipat tina degeneracy tina sandi genetik. Hiji studi misah industri - asal na évolusi Sistim bahan coding turunan. Bukti linking polynucleotides (DNA) jeung polipéptida (protéin) masihan impetus kana ngembangkeun biologi molekular. Na yén, kahareupna biotéhnologi, Arsitektur Kapal, pamanggihan di pembibitan na tutuwuhan tumuwuh.

Dogmas jeung aturan

Imah dogma biologi molekular - informasi nu ditransferkeun tina DNA kana RNA utusan, lajeng ku dirina dina protéinna. Dina arah nu lalawanan transmisi anu mungkin tina RNA jeung DNA jeung RNA dina RNA lianna.

Tapi matrix atanapi dasar DNA salawasna tetep. Sarta sakabeh fitur dasar séjénna mindahkeun informasi - cerminan alam alih matrix. Nyaéta, ku ngajalankeun transmisi nepi sintésis molekul matrix lianna, nu bakal ka baranahan struktur informasi genetik.

sandi genetik

Garis struktur molekul protéin coding ku cara maké codons lawanna (triplets) nukléotida, nu ukur 4 (adein, guanin, sitosin, thymine (uracil)), nu spontaneously ngabalukarkeun formasi ranté séjén nukléotida. Jumlah sarua nukléotida jeung complementarity kimia - ieu kaayaan utama pikeun sintésis misalna. Tapi formasi mangrupa kualitas molekul protéin cocog kuantitas jeung kualitas sahiji monomér henteu (nukléotida DNA - Asam protéin amino). Ieu kodeu turunan alam - Sistim rekaman dina sekuen nukléotida (codons) sekuen asam amino protéinna.

sandi genetik boga sababaraha pasipatan:

• Triplet.
• The uniqueness.
• Orientasi.
• Disjointness.
• Redundancy (degeneracy) tina sandi genetik.
• Versatility.

Di dieu téh pedaran ringkes, fokus dina significance biologis.

Triplet, continuity na stoplights kasadiaan

Unggal 61 asam amino pakait ka semantis t (triplet) nukléotida. Tilu triplets ulah mawa informasi ngeunaan asam amino na anu codons eureun. Unggal nukléotida dina ranté mangrupa anggota triplet, sarta teu aya ku sorangan. Di tungtung na awal hiji ranté nukléotida pakait jeung protéin tunggal, nu eureun codons. Maranéhanana mimitian atawa eureun siaran (sintésis molekul protéin).

Kaspésifikan, sarta disjointness hiji-pointedness

Unggal UGA (triplet) ngodekuen ngan hiji asam amino. Unggal triplet nyaéta bebas tina na teu tumpang tindih meungkeut. Hiji nukléotida tiasa milik ngan hiji triplet dina ranté nu. sintésis protéin sok dina hiji arah codons eureun ukur, anu ngawasaan.

The redundancy tina sandi genetik

Unggal triplet nukléotida ngodekuen hiji asam amino. Jumlahna aya 64 nukléotida, 61 di antarana - asam amino disandikeun (sense UGA), sarta tilu - hartina, nyaéta asam amino teu encode (ngeureunkeun codons). The redundancy (degeneracy) tina sandi genetik éta panggantian bisa dilakukeun dina tiap triplet - radikal (ngarah kana amino ngagantian asam) jeung konservatif (asam amino teu ngarobah kelas). Ieu gampang keur ngitung yén lamun hiji triplet bisa dibawa 9 panggantian (1, 2 jeung 3 posisi), unggal nukléotida bisa diganti ku 4 - 1 = 3 nu perwujudan lianna, jumlah total mungkin panggantian nukléotida bakal 61 nepi ka 9 = 549.

The degeneracy tina sandi genetik anu dipidangkeun dina kanyataan yén 549 pilihan - eta leuwih ti dipikabutuh pikeun émbaran zakodirovki ngeunaan 21 asam amino. Bisi ieu pilihan ngagantian 549 23 nuju kana formasi mangrupa kodon eureun, 134 + 230 substitusi - anu panggantian konservatif, sarta 162 - radikal.

Aturan degeneracy jeung éntitas

Mun dua codons gaduh dua idéntik munggaran nukléotida, nu nukléotida sésana dibere ku kelas (purin atawa pirimidin), informasi aranjeunna mawa asam amino sami. Ieu biasana degeneracy atanapi redundancy tina sandi genetik. Dua éntitas - AUA na kodon - mimiti ngodekuen methionine, sanajan tangtu kudu isoleucine, sarta kadua - a stop codon, tapi bakal kudu encode triptofan.

Hartina degeneracy na versatility

Dua sipat sandi genetik boga nilai biologis pangluhurna. Sadaya sipat nu didaptarkeun di luhur mangrupakeun karakteristik tina informasi genetik sadaya bentuk mahluk hirup pangeusina urang.

The degeneracy tina sandi genetik boga nilai adaptif, salaku duplikasi terusan tina kode asam amino tunggal. Sajaba ti éta, ieu hartina ngurangan signifikan dina (degeneration) tina nukléotida katilu di UGA hiji. Misalna hiji perwujudan ngaminimalkeun nu lesions mutational dina DNA nu entail pelanggaran serius dina struktur protéin. Ieu mékanisme pelindung organisme hirup planét.