Triple kodas ir funkcinis vienetas genetinio kodo

Pirmieji mūsų planetos gyventojai greičiausiai turėjo labai trumpą gyvenimo trukmę. Visų gyvųjų būtybių evoliucinė kryptis siekė padidinti organizmo gyvenimo trukmę, siekiant sėkmingai prisitaikyti prie aplinkos sąlygų, plėtojant prisitaikymo mechanizmus ir galimybę perkelti sukauptą patirtį į kitas kartas. Organinių molekulių kūrimas pagal planuojamą planą leido gyvenimui Žemėje atsigauti ir pradėti sėkmingai plėtoti. Matricos atminties mechanizmas ir paveldimos informacijos perdavimas buvo transformuotas į genetinio kodavimo sistemą, kur pagrindinis komponentas yra genetinio kodo funkcinis vienetas.

Centrinė molekulinės biologijos dogma

Paveldimumas yra pagrindinis biologinis gyvenimo tęstinumo komponentas. Gamta sukūrė paveldimos informacijos perdavimo ir atkūrimo mechanizmus koduojant baltymų kompoziciją nukleorūgščių grandinėje. Nukleino rūgščių (DNR ir RNR) funkcijos - informacijos išsaugojimas ir jo perkėlimas į baltymų struktūrą. Ir baltymai per metabolizmo reakcijas realizuoja fenotipinį šios informacijos apraišką. Genetinis kodas - tai matricos linijinis informacijos apie baltymo struktūrą išsaugojimas, užregistruojant jį nukleotidų trigeratais nukleino rūgščių grandinėje. Mažiausias genetinio kodo funkcinis vienetas, kuriame yra informacijos apie minimalų baltymų struktūrinį vienetą, yra DNR arba RNR grandinės nukleotidų trikampis. Informacija perduodama iš DNR į mRNR, iš mRNR į kitas RNR ir į baltymų molekules.

Universali kodavimo sistema

Remiantis genetikos kodo supratimu, mokslas paėmė amžių, o jo dekodavimas - tik dešimtmečius. Kadangi DNR dvigubos spiralės struktūros samprata (Watson ir Creek, 1953) suprato savo vaidmenį kaip paveldimą medžiagą ir pradėjo ieškoti tų raidžių abėcėlės, kurioje įrašyta informacija apie tai. Idėja, kad genetinio kodo 1 nukleotido funkcinis vienetas vienu metu negali kritikuoti. Keturi komplementarūs nukleotidai (adeinas, guaninas, citozinas ir timinas) DNR negalėjo užtikrinti 21 baltymų amino rūgščių kodavimo. Matematikai, fizikai ir biologai aktyviai dalyvavo ieškant kodavimo sistemos ir greitai sužinojo, kad viena aminorūgštis koduoja trijų nukleotidų seką. Taigi, genetinio kodo funkcinis vienetas yra nukleotidų trikampis , kuris yra atsakingas už vienos baltymo amino rūgšties sintezę. Iš viso trys (kodonai) yra 64, iš jų 61 yra semantiniai kodonai (koduojantys aminorūgštis), o likę 3 - beprasmiška. Jie nešioja informaciją apie aminorūgštis, bet veikia kaip stabdymo kodonai, kurie nutraukia arba inicijuoja baltymų molekulės sintezę.

Trijutas yra funkcinis genetinio kodo vienetas

Nukleino rūgščių biopolimerinė molekulė susideda iš monomerų - nukleotidų. Tie, savo ruožtu, sukuria nenutrūkstamą DNR, su kuria per transkripcijos procesą informacija perduodama mRNR pagal skaitymo rėmelį, kur nukleotidų trikartas - trigubas - turi mažiausiai kodo reikšmę. Skaitymo rėmas juda iš vienos krypties, o genetinis kodas turi aiškų vienareikšmiškumą ir išnykimą (išeiti iš darbo).

Vienkryptis ir unikalus

Trikojanti informacija yra vienareikšmė, ty 1 triplet-1 aminorūgščių santykis nėra kintamas. Aminorūgštis gali būti užkoduota keliais trigubais, bet specifinis trigatas yra specifinė aminorūgštis. Skaitymo rėmelis visada yra nukreiptas į tą pačią kryptį, nes tai yra trikelių, kurie inicijuoja nuskaitymą ir baigiasi. Taigi baltymų struktūros stabilumas išlieka. Kitas tripleto turtas yra neperlaptinis. Tai reiškia, kad nukleotidas yra trijetės dalis, bet tik viena.

Natūralus atleidimas iš darbo

Genetinio kodo degeneracija (atleidimas) yra kaip organizmo stiprumo rezervas. Jis apsaugo ląstelę nuo žalingo mutacijų poveikio. Kiekvienas genetinio kodo funkcinis vienetas trijume gali būti pakeistas 1, 2 ir 3 nukleotidais. Taigi, 9 poziciniai pakaitalai kiekviename triplete, kiekvieno nukleotido pakeitimas 4-1 = 3 galimi variantai, galų gale mes gauname 61 iš 9 = 549 variantų, pakeičiančių nukleotidą triplete. Tai yra daug daugiau nei būtina 21 aminorūgščių kodavimui. Tai pernelyg didelis ar išsigimimas, užtikrinęs biologinę gyvenimo buvimą ir mažinant klaidas rodant genetinę informaciją.

Kodonas ar tripletas?

Literatūroje nukleotidų trikampis, kaip funkcinis konglomeratas, vadinamas tripletu ar kodonu. Koks skirtumas ir ar tai? Terminas "kodonas" naudojamas tiesioginio vertimo procese - informacijos perdavimas iš RNR į baltymų molekulę. Terminas "tripletas" vartojamas platesniu semantiniu kontekstu, apibūdinant informacijos skaitymo sistemą tiek RNR, tiek DNR.