کد اطلاعات ارثی. بیوسنتز پروتئین و اسیدهای نوکلئیک

کد ژنتیک، سیستم ضبط اطلاعات ارثی به عنوان توالی از پایگاه های نوکلئوتید در مولکول های DNA (در برخی از ویروس ها - RNA)، که ساختار اولیه (ترتیب باقی مانده های اسید آمینه) را در مولکول های پروتئین (پلیپپتید ها) تعیین می کند. مشکل کد ژنتیکی پس از اثبات نقش ژنتیکی DNA (میکروبیولوژیست های آمریکایی O. Avery، K. Mac-Lodoz، M. McCarthy، 1944) و رمزگشایی ساختار آن را تشکیل داد (J. Watson، F. Creek، 1953 ) پس از تأسیس اینکه ژن ها ساختار و عملکرد آنزیم ها را تعریف می کنند (اصل "یک ژن یک آنزیم" J. Bidla و E. Tetetema، 1941) است و وابستگی ساختار فضایی و فعالیت پروتئین از ابتدای آن وجود دارد ساختار (F. Senger، 1955). سوال از چگونگی ترکیب 4 پایگاه اسیدهای نوکلئیک تعویض 20 بقایای آمینو اسید معمولی را در پلیپپتید ها تعیین کنید، ابتدا Gamov را در سال 1954 قرار دهید.

بر اساس آزمایش که در آن تعامل درج ها و هزینه های جفت نوکلئوتید در یکی از ژنهای باکتریوفاژ T4 F. Creek و سایر دانشمندان در سال 1961 مورد بررسی قرار گرفت، خواص کلی کد ژنتیکی را شناسایی کرد: سه بعدی، یعنی هر آمینو باقی مانده اسید در مدار پلیپپتید به مجموعه ای از سه پایه (سه گانه یا کدون) در ژن DNA مربوط می شود؛ خواندن کد درون ژن از یک نقطه ثابت، در یک جهت و "بدون کاما" می رود، یعنی کدون ها با هیچ نشانه ای از یکدیگر جدا نمی شوند؛ انحطاط، یا افزونگی - همان باقی مانده اسید آمینه می تواند چندین کدون را رمزگذاری کند (مترادف کدون). نویسندگان پیشنهاد کردند که کدون ها همپوشانی ندارند (هر پایه تنها به یک کدون تعلق دارد). یک مطالعه مستقیم از ظرفیت کدگذاری سه گانه با استفاده از یک سیستم سنتز پروتئین بدون سلولی تحت کنترل RNA ماتریس مصنوعی (mRNA) ادامه یافت. تا سال 1965، کد ژنتیک به طور کامل در آثار C. Ochoa، M. Nirenberg و H. G. Korana رمزگشایی شد. افشای محرمانه از کد ژنتیکی یکی از دستاوردهای برجسته زیست شناسی در قرن بیستم بود.

پیاده سازی کد ژنتیکی در سلول در طی دو فرآیند ماتریس رخ می دهد - رونویسی و پخش. واسطه بین ژنوم و پروتئین، mRNA است که در طی فرآیند رونویسی بر روی یکی از موضوعات DNA تشکیل شده است. در این مورد، توالی پایه DNA اطلاعات مربوط به ساختار پروتئین اولیه، "بازنویسی" را به عنوان دنباله ای از پایگاه های mRNA حمل می کند. سپس در طی انتقال ریبوزوم ها، توالی نوکلئوتید های mRNA توسط RNA حمل و نقل (TRNA) خوانده می شود. این دومین یک گیرنده پذیرفته شده است که باقی مانده اسید آمینه متصل می شود و یک آداپتور، یا یک آداپتور، یا ضد سیتون-سه گانه، که کدون mRNA مربوطه را تشخیص می دهد. تعامل کدون و ضد کدون بر اساس جفت شدن مکمل پایه رخ می دهد: آدنین (a) - uracil (u)، گوانین (g) - سیتوزین (c)؛ در این مورد، دنباله ای از پایگاه های mRNA به ترتیب اسید آمینه پروتئین سنتز شده ترجمه می شود. ارگانیسم های مختلف برای همان اسیدهای آمینه استفاده می شود. کدون های مختلف مترادف با فرکانس های مختلف. خواندن MRNA کدگذاری زنجیره پلیپپتید شروع می شود (آغاز شده) از کد آفتاب مربوط به متیونین اسید آمینه. کمتر در پروکریوت ها با شروع کدون ها، با استفاده از کدون ها، گوگل (Leucine)، Auu (Isoleucine)، AUA (leucine)، AUA (ایزولوسین)، ACG (ilucine)، CUG (leucine)، اغلب در پروکاریون ها کمتر است. این تعریف به اصطلاح فریم، یا فاز، خواندن در طول پخش، یعنی، کل توالی نوکلئوتیدی mRNA توسط یک سه گانه برای سه گانه tRNA خوانده می شود تا زمانی که هر یک از سه کدون سازنده، اغلب به آن مراجعه شود همانطور که کدونز متوقف می شود: UAA، UAG، UGA (جدول). خواندن این سه گانه منجر به اتمام سنتز زنجیره پلیپپتید می شود.

کد آگوست و متوقف کردن کدون ها در ابتدا و در انتهای بخش mRNA کدگذاری پلیپپتید ها را تنظیم می کنند.

کد ژنتیکی شبه جهانی است. این به این معنی است که تغییرات کوچکی در ارزش برخی از کدون ها از اشیاء مختلف وجود دارد، و این نگرانی ها، اول از همه، ترمیناتی که می توانند معنی دار باشند؛ به عنوان مثال، در میتوکندری برخی از یوکاریوت ها و در mycoplasmas، UGA، تریپتوفان را رمزگذاری می کند. علاوه بر این، در برخی از باکتری های mRNA و eukaryotes، UGA یک اسید آمینه غیر معمول - selencyurstein را رمزگذاری می کند، و UAG در یکی از archaebacteria - pyrrolysis.

یک دیدگاه وجود دارد که طبق آن کد ژنتیکی به طور تصادفی (فرضیه مورد "یخ زده") رخ داده است. بیشتر احتمال دارد که او تکامل یابد. به نفع چنین فرض، وجود ساده تر و ظاهرا، نسخه قدیمی تر از کد، که در میتوکندری خوانده می شود، طبق گفته "دو قانون سه"، زمانی که اسید آمینه تنها دو نفر از آن تعیین می شود سه پایگاه در سه گانه.

روشن: Crick F. N.. در باره. ماهیت عمومی کد ژنتیکی برای پروتئین ها // طبیعت. 1961. جلد 192؛ کد ژنتیکی. N. Y.، 1966؛ آه، M. کد بیولوژیکی. M.، 1971؛ Inge-Eternal S. G. کد ژنتیکی چگونه است: قوانین و استثنائات // علوم طبیعی مدرن. M.، 2000. T. 8؛ Ratner V. A. کد ژنتیک به عنوان یک سیستم // مجله آموزشی Sorose. 2000. T. 6. شماره 3.

S. G. Inge-Ondovov.

در هر سلول و بدن، تمام ویژگی های طبیعت آناتومیک، مورفولوژیکی و عملکردی توسط ساختار پروتئین هایی که در آنها گنجانده شده است تعیین می شود. اموال ارثی از بدن توانایی تولید پروتئین های خاصی است. در اسیدهای آمینه در یک زنجیره پلیپپتید قرار دارد که از آن نشانه های بیولوژیکی بستگی دارد.
برای هر سلول، توالی خود از نوکلئوتید ها در زنجیره پلی کانلوتید DNA مشخصه است. این کد DNA ژنتیکی است. از طریق آن، اطلاعات مربوط به سنتز پروتئین های خاص ثبت شده است. این واقعیت که کد ژنتیکی در مورد خواص آن و اطلاعات ژنتیکی در این مقاله شرح داده شده است.

کمی از تاریخ

این ایده که شاید کد ژنتیک وجود داشته باشد، توسط J. Gamov و A.Dun در اواسط قرن بیستم فرموله شده است. آنها توضیح دادند که توالی نوکلئوتیدی مسئول سنتز یک اسید آمینه خاص حاوی حداقل سه سطح است. بعدها آنها مقدار دقیق سه نوکلئوتید را ثابت کردند (این یک واحد کد ژنتیکی است)، که یک سه گانه یا کدون نامیده می شود. تعداد کل نوکلئوتید ها شصت و چهار است، زیرا مولکول های اسید، جایی که RNA رخ می دهد، شامل بقایای چهار نوکلئوتید های مختلف می شود.

کد ژنتیکی چیست؟

روش رمزگذاری توالی پروتئین های اسید آمینه به علت توالی نوکلئوتید، مشخصه همه سلول های زنده و ارگانیسم ها است. این یک کد ژنتیکی است.
چهار نوکلئوتید در DNA وجود دارد:

  • آدنین - a؛
  • guanin - R؛
  • سیتوزین - C؛
  • timin - T.

آنها توسط نامه های سرمایه ای در لاتین یا (در ادبیات روسی زبان) توسط روس ها نشان داده شده اند.
همچنین چهار نوکلئوتید در RNA وجود دارد، اما یکی از آنها از DNA متفاوت است:

  • آدنین - a؛
  • guanin - R؛
  • سیتوزین - C؛
  • uracil - W.

تمام نوکلئوتید ها به زنجیر ساخته می شوند و یک هلیکس دوگانه به DNA تبدیل می شود و در RNA - تک.
پروتئین ها بر روی جایی که آنها در یک توالی خاص قرار گرفته اند، خواص بیولوژیکی آن را تعیین می کنند.

خواص کد ژنتیکی

سه قلو. واحد کد ژنتیکی شامل سه حرف است، این سه گانه است. این به این معنی است که بیست اسید آمینه موجود با سه نوکلئوتید خاص، که کدون یا سه گانه نامیده می شوند، رمزگذاری می شوند. شصت و چهار ترکیب وجود دارد که می تواند از چهار نوکلئوتید ایجاد شود. این مقدار بیش از اندازه کافی برای رمزگذاری بیست اسید آمینه است.
حذف هر اسید آمینه مربوط به بیش از یک کدون است، به استثنای متیونین و تریپتوفان.
ملزومات یک کدون یک اسید آمینه را رمزگذاری می کند. به عنوان مثال، در یک ژن فرد سالم با اطلاعات مربوط به هدف بتا از هموگلوبین Triplet GAG و GAA رمزگذاری شده و در همه کسانی که مبتلا به کم خونی سلولی بیمار هستند، یک نوکلئوتید جایگزین می شود.
COLLINEARITY توالی آمینو اسید همیشه مربوط به توالی نوکلئوتیدی است که ژن حاوی آن است.
کد ژنتیکی مداوم و جمع و جور است، به این معنی که "علائم نقطه گذاری" ندارد. یعنی، شروع به یک کدون خاص، خواندن مداوم وجود دارد. به عنوان مثال، Auggzuaaugug خوانده خواهد شد مانند: Aug، GOG، TSU، AAU، GUG. اما نه آگوست، UGG و غیره یا به نحوی دیگر در غیر این صورت.
جهانی بودن این یک مطلقا برای همه موجودات زمین، از مردم به ماهی، قارچ ها و باکتری ها است.

جدول

جدول حاضر تمام اسیدهای آمینه موجود را ارائه نمی دهد. هیدروکسی پرولین، هیدروکسیلیزین، فسفوزین، تریروزین تولید کننده ید، سیستین و برخی دیگر از آنها وجود ندارد، زیرا آنها از سایر اسیدهای آمینه که توسط M-RNA کد شده اند و پس از اصلاح پروتئین ها به عنوان یک نتیجه از پخش، تشکیل شده است.
از خواص کد ژنتیکی، شناخته شده است که یک کدون قادر به رمزگذاری یک اسید آمینه است. Exception انجام توابع اضافی و کدگذاری والین و متیونین، کد ژنتیکی است. ایرنا، در ابتدا با کدون، T-RNA را ضمیمه می کند، که دارای فرمیل است. پس از اتمام سنتز، خود را تقسیم می کند و بقایای رسمی را جذب می کند و به باقی مانده متیونین تبدیل می شود. بنابراین، کدون های فوق ذکر شده از سنتز زنجیره پلیپپتید هستند. اگر آنها در ابتدا نیستند، آنها از دیگران متفاوت نیستند.

اطلاعات ژنتیکی

تحت این مفهوم، برنامه خواص که از اجداد منتقل می شود، ضمنی است. آن را به عنوان یک کد ژنتیکی قرار داده شده است.
این در سنتز کد ژنتیکی پروتئین شناخته شده است:

  • اطلاعات و RNA؛
  • ribosomal RNN.

اطلاعات لینک مستقیم (پروتئین RNA DNA) و معکوس (چهارشنبه-DNA) منتقل می شود.
ارگانیسم ها می توانند آن را دریافت، ذخیره، انتقال دهند و از کارآمد ترین استفاده کنند.
انتقال ارث، اطلاعات، توسعه یک بدن خاص را تعیین می کند. اما به دلیل تعامل با محیطی واکنش این دومی تحریف شده است، به این دلیل که تکامل و توسعه رخ می دهد. بنابراین، یک اطلاعات جدید در بدن قرار می گیرد.


محاسبه قوانین زیست شناسی مولکولی و کشف کد ژنتیکی نشان داده است که لازم است ژنتیک را با تئوری داروین متصل کنید، بر اساس آن ظاهر شد نظریه مصنوعی تکامل - زیست شناسی غیر کلاسیک.
وراثت، تنوع و انتخاب طبیعی داروین با انتخاب تعریف شده ژنتیکی تکمیل می شود. تکامل توسط سطح ژنتیکی توسط جهش های تصادفی و ارث از نشانه های ارزشمند ترین که بیشتر به محیط زیست اقتباس شده است.

رمزگشایی کد در انسان

در دهه نود، پروژه ژنوم انسان آغاز شد، در نتیجه قطعاتی ژنوم حاوی 99.99٪ از ژن های انسانی در دو هزارم باز شد. ناشناخته ها قطعاتی باقی مانده اند که در سنتز پروتئین شرکت نمی کنند و رمزگذاری نمی شوند. نقش آنها ناشناخته است.

دومی در سال 2006 کروموزوم 1 طولانی ترین در ژنوم است. بیش از سهصد و پنجاه بیماری، از جمله سرطان، به عنوان یک نتیجه از نقض و جهش در آن ظاهر می شود.

نقش چنین مطالعات دشوار است برای بیش از حد. هنگامی که آنها کشف کردند کدام نوع کد ژنتیکی، شناخته شده بود، که قوانین توسعه یافته است، زیرا ساختار مورفولوژیکی شکل گرفته است، روان، مستعد ابتلا به بیماری های یک یا چند بیماری، متابولیسم و \u200b\u200bناسازگاری افراد است.

تحت کد ژنتیکی، این است که این سیستم نشانه هایی را که نشان دهنده موقعیت متوالی ترکیبات نوکلئوتیدی در DNA و RNC است، درک می کند، که مربوط به دیگری است سیستم نمادینتوالی ترکیبات اسید آمینه را در مولکول پروتئین نشان می دهد.

مهم است!

هنگامی که دانشمندان توانستند خواص کد ژنتیکی را کشف کنند، جهانی بودن یکی از اصلی ها بود. بله، به اندازه کافی عجیب و غریب به نظر می رسد، همه چیز ترکیبی از یک کد ژنتیک عمومی جهانی است. این در طول فاصله زمانی بزرگ شکل گرفت و این روند حدود 3.5 میلیارد سال پیش به پایان رسید. در نتیجه، در ساختار کد، آثار تکامل آن را می توان از لحظه تولد تا امروز کشف کرد.

هنگامی که آن را در مورد دنباله ای از عناصر در کد ژنتیکی می گوید، قابل درک است که آن را به دور از هرج و مرج، اما دارای یک نظم کاملا تعریف شده است. و این نیز عمدتا خواص کد ژنتیکی را تعیین می کند. این معادل با مکان حروف و هجا در کلمات است. این ارزش را به دست آورده است، و بیشتر آنچه که ما در کتابها یا صفحات روزنامه بخوانیم، به یک abrakadabra مسخره تبدیل می شود.

خواص اصلی کد ژنتیکی

به طور معمول، کد هر گونه اطلاعات رمزگذاری شده را به صورت خاص انجام می دهد. به منظور رمزگشایی کد، شما باید بدانید ویژگی های متمایز کننده.

بنابراین، خواص اصلی کد ژنتیکی عبارتند از:

  • سه قلو؛
  • دژنراسیون یا افزونگی؛
  • یکپارچگی؛
  • تداوم؛
  • تطبیق بالایی قبلا ذکر کرده است.

اجازه دهید ما در هر ملک ساکن باشیم.

1. سه گانه

این زمانی است که سه ترکیبات نوکلئوتید یک زنجیره ترتیبی را در داخل مولکول تشکیل می دهند (I.E. DNA یا RNA). به عنوان یک نتیجه، اتصال سه گانه یکی از اسیدهای آمینه، محل آن را در مدار پپتید ایجاد یا رمزگذاری می کند.

کدون ها وجود دارد (آنها کلمات کد هستند!) با توجه به توالی ترکیب آنها و نوع آن ترکیبات نیتروژن (نوکلئوتید)، که در ترکیب آنها گنجانده شده است.

در ژنتیک، معمول است که 64 نوع کدون را اختصاص دهید. آنها می توانند ترکیبی از چهار نوع نوکلئوتید 3 هر کدام را تشکیل دهند. این معادل با نعوظ شماره 4 تا درجه سوم است. بنابراین، تشکیل ترکیبات 64 نوکلئوتید امکان پذیر است.

2. افزونگی کد ژنتیکی

این ویژگی زمانی که چندین کدون برای رمزگذاری یک اسید آمینه تنها در عرض 2-6 تنظیم می شود، ردیابی می شود. و تنها تریپتوفان را می توان با استفاده از یک سه گانه رمزگذاری کرد.

3. شناخت

آن را به خواص کد ژنتیکی به عنوان شاخصی از وراثت سالم وارد می کند. به عنوان مثال، در مورد وضعیت خوب خون، در مورد هموگلوبین طبیعی می تواند پزشکان را در محل ششم در GAA Triplet Triplet زنجیره ای به پزشکان بگویید. این او است که اطلاعات مربوط به هموگلوبین را به ارمغان می آورد، و همچنین رمزگذاری شده است و اگر فرد مبتلا به کم خونی باشد، یکی از نوکلئوتید ها با یک حرف دیگر از کد جایگزین می شود - این یک سیگنال بیماری است.

4. تداوم

هنگام ضبط این ویژگی کد ژنتیکی، باید به یاد داشته باشید که کدون ها مانند لینک های زنجیره ای، در فاصله ای قرار نمی گیرند، اما در نزدیکی مستقیم، یکدیگر در مدار اسید نوکلئیک، و این زنجیره قطع نشده است - هیچ آغاز یا پایان وجود ندارد

5. جهانی بودن

هرگز نباید فراموش کنید که همه چیز بر روی زمین توسط یک کد ژنتیکی مشترک متحد شده است. بنابراین، Prima و مرد، در حشره و پرندگان، یک قرن بیوباب، و به سختی از زیر زمین انفجار خرد شده، همان سه برابر شده توسط اسیدهای آمینه مشابه کدگذاری می شوند.

این در ژن هایی بود که اطلاعات اصلی در مورد خواص یک بدن خاص گذاشته می شود، نوعی از برنامه ای است که بدن از کسانی که زودتر زندگی می کردند به ارث برده می شود و به عنوان یک کد ژنتیکی وجود دارد.

پیش از این، ما تأکید کردیم که نوکلئوتید ها برای تشکیل زندگی بر روی زمین مهم هستند، اگر یک راه حل یک زنجیره دوم (موازی) در یک محلول یک زنجیره پلیوکلئوتید وجود داشته باشد، فرآیند تشکیل یک زنجیره دوم (موازی) بر اساس اتصال مکمل نوکلئوتید های مرتبط. همان تعداد نوکلئوتید ها، در هر دو زنجیره و ارتباط شیمیایی آنها، یک شرط ضروری برای اجرای این نوع واکنش ها است. با این حال، در سنتز پروتئین، زمانی که اطلاعات از IRNA در ساختار پروتئین هر سخنرانی بر اساس انطباق با اصل مکمل بودن اجرا می شود، نمی تواند برود. این به خاطر این واقعیت است که در ایرنا و در پروتئین سنتز شده، نه تنها تعداد مونومرها، بلکه بسیار مهم است، هیچ گونه شباهت ساختاری بین آنها وجود ندارد (در یک طرف نوکلئوتید، با اسید آمینه دیگر ) واضح است که در این مورد نیاز به ایجاد یک اصل جدید ترجمه دقیق اطلاعات از یک polynucleotide به ساختار پلیپپتید وجود دارد. در تکامل، چنین اصل ایجاد شد و یک کد ژنتیکی در بنیاد آن گذاشته شد.

کد ژنتیک یک سیستم ضبط اطلاعات ارثی در مولکول های اسید نوکلئیک است، بر اساس یک جایگزین خاص از توالی های نوکلئوتیدی در DNA یا RNA، تشکیل کدون های مربوط به اسیدهای آمینه در پروتئین.

کد ژنتیکی دارای چندین ویژگی است.

    سه قلو.

    دژنراسیون یا افزونگی.

    ملزومات

    قطبیت

    غیر القاء

    فشرده سازی

    جهانی بودن

لازم به ذکر است که برخی از نویسندگان خواص دیگر کد مربوط به ویژگی های شیمیایی کد نوکلئوتید یا با فرکانس وقوع اسیدهای آمینه فردی در پروتئین های بدن و غیره ارائه می دهند. با این حال، این خواص از بالا خارج می شود، بنابراین ما آنها را در آنجا خواهیم دید.

ولی. سه قلو. کد ژنتیکی، مانند بسیاری از سیستم های سازمان یافته، کوچکترین واحد ساختاری و کوچکترین عملکردی است. Triplet - کوچکترین واحد ساختاری کد ژنتیکی. این شامل سه نوکلئوتید است. کد - کوچکترین واحد عملکردی کد ژنتیکی. به عنوان یک قانون، کدون ها به نام Traftelets Innk نامیده می شوند. در کد ژنتیکی، کدون چندین توابع را انجام می دهد. اول، عملکرد اصلی آن این است که آن را یک اسید آمینه را رمزگذاری می کند. ثانیا، کدون ممکن است اسید آمینه را رمزگذاری نکند، اما در این مورد، عملکرد دیگری را انجام می دهد (نگاه کنید به زیر). همانطور که از تعریف دیده می شود، Triplet یک مفهوم است که مشخص می کند ابتدایی واحد ساختاری کد ژنتیکی (سه نوکلئوتید). کد - مشخصه واحد معنایی ابتدایی ژنوم - سه نوکلئوتید اتصال به زنجیره پلیپپتید یک اسید آمینه را تعیین می کند.

واحد ساختاری ابتدایی ابتدا به لحاظ نظری رمزگشایی شد و پس از آن، وجود آن به صورت آزمایشی تایید شد. و در واقع، 20 اسید آمینه را نمی توان با یک یا دو نوکلئوتید کدگذاری کرد. دومی تنها 4. سه نوکلئوتید از چهار گزینه 4 3 \u003d 64 گزینه است که تعداد اسیدهای آمینه موجود در موجودات زنده را همپوشانی می کند (نگاه کنید به برچسب 1).

ترکیبات نوکلئوتید ارائه شده در جدول 64 دارای دو ویژگی است. اول، از 64 نوع از سه گانه تنها 61 نفر کدون و رمزگذاری هستند که یا اسید آمینه، آنها نامیده می شوند کدون های معنایی. سه سه گانه رمزگذاری نمی کنند

میز 1.

کد اطلاعات RNA و اسید آمینه مربوطه

o s n o v a n i k o d o n o

مزخرف

مزخرف

مزخرف

ملاقات کرد.

شفت

اسیدهای آمینه سیگنال هایی را که انتهای پخش را نشان می دهند متوقف می شود. چنین سه گانه سه برابر است - UAA، UAG، UIGآنها همچنین "بی معنی" (کدون های بی معنی) نامیده می شوند. به عنوان یک نتیجه از جهش، که با جایگزینی در سه تایی از یک نوکلئوتید به دیگری مرتبط است، یک کدون بی معنی ممکن است از کدون معنایی رخ دهد. این نوع جهش نامیده می شود جهش بی معنی. اگر چنین سیگنال متوقف شده در داخل ژن تشکیل شده بود (در بخش اطلاعاتی آن)، سپس در طول سنتز پروتئین در این محل فرآیند به طور مداوم قطع می شود - تنها اولین (قبل از سیگنال توقف) بخشی از پروتئین، سنتز می شود. فردی با چنین آسیب شناسی، کمبود پروتئین و علائم مرتبط با این کمبود را احساس می کند. به عنوان مثال، این نوع جهش در ژن کدگذاری زنجیره بتا هموگلوبین تشخیص داده می شود. یک زنجیره غیر فعال کوتاه مدت هموگلوبین سنتز شده است، که به سرعت از بین می رود. در نتیجه، مولکول هموگلوبین از زنجیرهای بتا خارج می شود. واضح است که چنین مولکول بعید است که به طور کامل وظایف خود را انجام دهد. یک بیماری جدی وجود دارد که با نوع کم خونی همولیتیک (بتا-صفر تالاسمی، از کلمه یونانی "Talasa" - دریای مدیترانه، که در آن این بیماری برای اولین بار کشف شد، توسعه می یابد).

مکانیسم عمل کدک های متوقف کننده از مکانیسم عمل کدون های معنایی متفاوت است. این به دنبال این واقعیت است که برای تمام کدون کدگذاری اسیدهای آمینه، tRNA مربوطه یافت شد. برای نامحدود کدون ها، trna یافت نشد در نتیجه، در روند متوقف کردن سنتز پروتئین، tRNA شرکت نمی کند.

کتابآگوست (باکتری گاهی اوقات گوگل) نه تنها اسید آمینه متیونین و والن را کدگذاری کرد، بلکه این استآغازگر پخش .

ب دژنراسیون یا افزونگی.

61 از 64 سه گانه توسط 20 اسید آمینه کدگذاری شده اند. چنین سه بار بیش از تعداد سه گانه بیش از مقدار اسیدهای آمینه نشان می دهد که دو گزینه برنامه نویسی را می توان در انتقال اطلاعات استفاده کرد. اول، تمام 64 کدون نمی توانند در کدگذاری 20 اسید آمینه دخالت داشته باشند و تنها 20 و در مرحله دوم، اسیدهای آمینه را می توان با چندین کدون رمزگذاری کرد. مطالعات نشان داده اند که طبیعت از آخرین گزینه استفاده می کند.

اولویت آن واضح است. اگر از 64 نوع سه گانه در کدگذاری اسیدهای آمینه تنها 20 سال داشته باشد، پس از آن 44 سه گانه (از 64 سالگی) باقی می ماند، I.E. بی معنی (کدون بی معنی). پیش از این، ما نشان دادیم که چگونه برای زندگی سلول خطرناک است، تحول سه گانه کدگذاری به عنوان یک نتیجه از جهش در کدون بی معنی به طور قابل توجهی نقض عملکرد طبیعی RNA پلیمراز، که در نهایت منجر به توسعه بیماری ها می شود. در حال حاضر، در ژنوم ما، سه کدون بی معنی هستند، و در حال حاضر تصور کنید که اگر تعداد کدون های مزخرف در حدود 15 بار افزایش یابد. واضح است که در چنین شرایطی، انتقال کدون های نرمال در کدون های مزخرف به طور غیرمستقیم بالاتر خواهد بود.

کد که در آن یک اسید آمینه توسط چندین سه گانه کدگذاری می شود، به معنای انحطاط یا بیش از حد است. تقریبا هر اسید آمینه مربوط به چندین کدون است. بنابراین، لوسین اسید آمینه را می توان با شش سه گانه - UUA، UUG، CSU، CSU، CSU، ZUG رمزگذاری کرد. ولین توسط چهار سه گانه، فنیل آلانین - دو و تنها رمزگذاری شده است تریتوفان و متیونینکدگذاری شده توسط یک کدون اموال که با ضبط اطلاعات مشابه با کاراکترهای مختلف مرتبط است، نامیده می شود حذف

تعداد کدون های مورد نظر برای یک اسید آمینه به خوبی در فرکانس وقوع اسیدهای آمینه در پروتئین ها ارتباط دارد.

و این به احتمال زیاد به احتمال زیاد نیست. بیشتر فرکانس وقوع اسیدهای آمینه در پروتئین، اغلب کدون این اسید آمینه در ژنوم ارائه شده است، احتمال آسیب به عوامل موتاژنیک بالاتر است. بنابراین روشن است که کدون جهش یافته شانس بیشتری برای رمزگذاری اسید AIMINO AIMINO را با دژنراسیون بالا آن را رمزگذاری می کند. با این موقعیت ها، دژنراسیون کد ژنتیکی مکانیسم برای ژنوم محافظ انسان از آسیب است.

لازم به ذکر است که اصطلاح دژنراسیون در ژنتیک مولکولی و به لحاظ دیگری استفاده می شود. بنابراین بخش اصلی اطلاعات در کدون در دو نوکلئوتید اول قرار می گیرد، پایه ای در موقعیت سوم کدون غیر ضروری است. این پدیده "انحطاط پایه سوم" نامیده می شود. ویژگی دوم اثر جهش ها را به حداقل می رساند. به عنوان مثال، شناخته شده است که عملکرد اصلی erythrocytes خون انتقال اکسیژن از ریه ها به بافت ها و دی اکسید کربن از بافت به آسان است. این تابع رنگدانه تنفسی را انجام می دهد - هموگلوبین، که کل سیتوپلاسم اریتروسیت را پر می کند. این شامل یک پروتئین پروتئین - گلوبین است که توسط ژنوم مربوطه کدگذاری می شود. علاوه بر پروتئین در مولکول هموگلوبین، هرمس حاوی آهن گنجانده شده است. جهش در ژن های گلوبین منجر به ظهور گزینه های هموگلوبین مختلف می شود. اغلب جهش ها مربوط به جایگزینی یک نوکلئوتید بر روی دیگری و ظاهر در ژن جدید کدونکه می تواند یک اسید آمینه جدید را در زنجیره پلیپپتید هموگلوبین رمزگذاری کند. در سه گانه، به عنوان یک نتیجه از جهش، هر نوکلئوتید را می توان جایگزین - اول، دوم یا سوم. چند صدها جهش وجود دارد که بر یکپارچگی ژنهای گلوبین تأثیر می گذارد. در باره 400 از این موارد مربوط به جایگزینی نوکلئوتید های تک در ژن و جایگزینی اسید آمینه مربوطه در پلیپپتید است. از این تنها 100 جایگزینی منجر به بی ثباتی هموگلوبین و انواع بیماری های مختلف از ریه ها تا بسیار سنگین می شود. 300 (تقریبا 64٪) جهش های جایگزینی بر عملکرد هموگلوبین تاثیر نمی گذارد و منجر به آسیب شناسی نمی شود. یکی از دلایل این است که "انحطاط سوم پایه سوم" فوق ذکر شده است، زمانی که جایگزینی نوکلئوتید سوم در کدگذاری سه گانه سریین، لوسین، پرولین، آرژینین و برخی از اسیدهای آمینه دیگر منجر به ظهور کدون می شود مترادف، رمزگذاری همان اسید آمینه. فنوتیپی از چنین جهش آشکار نخواهد شد. در مقابل، هر جایگزینی نوکلئوتید اول یا دوم در سه گانه در 100٪ موارد منجر به ظاهر یک نسخه جدید هموگلوبین می شود. اما در این مورد، اختلالات فنوتیپی سنگین ممکن نیست. دلیل این امر جایگزینی اسیدهای آمینه در هموگلوبین به شباهت دیگری از خواص فیزیکی و شیمیایی اول است. به عنوان مثال، اگر اسید آمینه دارای خواص هیدروفیلی با اسید آمینه دیگری جایگزین شود، اما با خواص مشابه.

هموگلوبین متشکل از گروه آهن طراوت از heme است (مولکول های اکسیژن و دی اکسید کربن به آن متصل می شوند) و پروتئین - گلوبین. هموگلوبین بزرگسالان (HVA) شامل دو برابر است- مردم و دو-spi مولکول- Cepping شامل 141 بقایای اسید آمینه است-Coided - 146،- من.-SPI در بسیاری از بقایای آمینو اسید متفاوت است. توالی اسید آمینه هر زنجیره گلوبین توسط ژنوم خود کدگذاری می شود. رمزگذاری ژن-چن در شانه کوتاه 16 کروموزوم قرار دارد-ن - در شانه کوتاه 11 کروموزوم. جایگزینی در کدگذاری ژن- هموگلوبین نوکلئوتید اول یا دوم تقریبا همیشه منجر به ظهور اسید آمینه های جدید در پروتئین می شود، عملکرد هموگلوبین و عواقب شدید بیمار را مختل می کند. به عنوان مثال، جایگزینی "C" در یکی از سفرهای Tsau (هیستیدین) در "Y" - منجر به ظهور یک تریپت جدید یاو دیگر اسید آمینه - تیروزین فنوتیپی خود را در یک بیماری جدی آشکار می کند .. مشابه جایگزینی در موقعیت 63پلی پپتید سیدنی در تیروزین منجر به بی ثباتی هموگلوبین می شود. متیموگلوبینمی در حال توسعه است. جایگزینی، به عنوان یک نتیجه از جهش، اسید گلوتامیک در هر والن در موقعیت ششم-SPI علت سخت ترین بیماری - کم خونی سلولی سلولی است. ما لیست غم را ادامه نخواهیم داد. ما فقط توجه داریم که هنگام جایگزینی دو نوکلئوتید اول، اسید آمینه می تواند بر روی خواص فیزیکوشیمیایی مشابه با قبلی ظاهر شود. بنابراین، جایگزینی نوکلئوتید دوم در یکی از سه راه های کدگذاری گلوتامیک اسید (GAA) در-Spi در "Y" منجر به ظهور یک تریپال جدید (GUA) جدید (GUA) و جایگزینی اولین نوکلئوتید در "A" فرم های AAA یک تریپال AAA کدگذاری لیزین اسید آمینه است. اسید گلوتامیک و لیزین در خواص فیزیکوشیمیایی مشابه هستند - هر دو هیدرولیکی هستند. والین یک اسید آمینه هیدروفوب است. بنابراین، جایگزینی اسید گلوتامیک هیدروفیلی بر روی والین هیدروفوبیک به طور قابل توجهی خواص هموگلوبین را تغییر می دهد که در نهایت منجر به توسعه کم خونی سلول داسی شکل می شود، جایگزینی همان اسید گلوتامیک هیدروفیلی به لیزین هیدروفیلی به میزان کمتر تغییرات عملکرد هموگلوبین را تغییر می دهد بیماران دارای شکل نور Malokrovia هستند. به عنوان یک نتیجه از جایگزینی پایه سوم، سه گانه جدید می تواند اسید Aimino را به عنوان سابق کدگذاری کند. به عنوان مثال، اگر Tsau Uracil با سیتوزین جایگزین شده و سه برابر Tsats جایگزین شده باشد، بنابراین هیچ تغییری فنوتیپی وجود ندارد. این قابل درک است، زیرا هر دو tripletes همان اسید آمینه - جیستیدین را رمزگذاری می کنند.

در نتیجه، لازم به تأکید بر این است که انحطاط کد ژنتیکی و دژنراسیون پایه سوم از موقعیت عمومی، مکانیسم های محافظتی هستند که در ساختار منحصر به فرد DNA و RNA قرار می گیرند.

که در. ملزومات

هر سه گانه (به جز بی معنی) فقط یک اسید آمینه را رمزگذاری می کند. بنابراین، در جهت کدون - اسید آمینه، کد ژنتیکی یکنواخت است، در جهت اسید آمینه - کدون - مبهم (دژنراسیون) است.

بی ربط

کد اسید آمینه

دژنراسیدن

و در این مورد، نیاز به یکپارچگی در کد ژنتیکی واضح است. با تجسم های مختلف، در طی پخش همان کدون، اسیدهای آمینه های مختلف در زنجیره پروتئین جاسازی می شوند و پروتئین ها با ساختارهای مختلف اولیه و یک عملکرد متفاوت تشکیل شده است. متابولیسم سلول ها به حالت "یک ژن - چند poypeptides" حرکت می کند. واضح است که در چنین شرایطی، عملکرد نظارتی ژن ها به طور کامل از دست رفته است.

قطب

خواندن اطلاعات از DNA و از ایرنا تنها در یک جهت رخ می دهد. قطبیت برای تعیین ساختارهای بالاترین مرتبه (ثانویه، ثانویه، و غیره) مهم است. پیش از این، ما در مورد ساختارهای مرتبه پایین تر صحبت کردیم، ساختارهای مرتبه بالاتر را تعریف می کنیم. ساختار ترتیاری و ساختار یک نظم بالاتر در پروتئین ها بلافاصله به زودی به عنوان زنجیره RNA سنتز شده از مولکول DNA یا زنجیره پلیپپتید از ریبوزوم تشکیل می شود. در زمانی که پایان آزاد RNA یا پلیپپتید ساختار ترتیاری را به دست می آورد، انتهای دیگر زنجیره همچنان در DNA سنتز می شود (اگر RNA رونویسی شود) یا ریبوزوم (اگر پلیپپتید رونویسی شود).

بنابراین، یک فرآیند یک طرفه از اطلاعات خواندن (با سنتز RNA و پروتئین) نه تنها برای تعیین توالی نوکلئوتید ها یا اسیدهای آمینه در مواد سنتز شده ضروری است، بلکه برای تعیین سفت و سخت ثانویه، ثانویه، و غیره سازه های.

d. عدم تخلیه

کد را می توان همپوشانی و همپوشانی ندارد. اکثر موجودات کد همپوشانی نیستند. کد همپوشانی در برخی از فاژ ها یافت می شود.

ماهیت کد غیر همپوشانی این است که نوکلئوتید یک کدون نمی تواند به طور همزمان نوکلئوتید از کدون دیگر باشد. اگر کد همپوشانی داشته باشد، دنباله ای از هفت نوکلئوتید (مهمانان) می تواند دو اسید آمینه (آلانین آلانین) (شکل 33، a) را در مورد یک کد غیر همپوشانی قرار ندهد، اما سه (اگر عمومی) یک نوکلئوتید است) (برنج 33، B) یا پنج (اگر دو نوکلئوتید رایج باشند) (نگاه کنید به شکل 33، C). در دو مورد گذشته، جهش هر نوکلئوتید منجر به نقض در دنباله ای از دو، سه و غیره می شود. آمینو اسید.

با این حال، ثابت شد که جهش یک نوکلئوتید همیشه شامل گنجاندن در پلیپپتید یک اسید آمینه است. این یک استدلال قابل توجه است به نفع آنچه کد همپوشانی نیست.

اجازه دهید ما در شکل 34 توضیح دهیم آزمایشات به وضوح نشان داد که کد ژنتیکی همپوشانی ندارد. بدون رفتن به جزئیات آزمایش، ما توجه داریم که اگر شما در توالی نوکلئوتیدی جایگزین کنید (به شکل 34 مراجعه کنید) نوکلئوتید سومW. (مشخص شده به عنوان یک غریبه) در هر زمان دیگری:

1. با یک کد غیر تصفیه شده، پروتئین کنترل شده توسط این توالی باید جایگزین یک (اول) اسید آمینه (علامت گذاری شده با ستاره ها).

2. با کد همپوشانی در تجسم، جایگزینی در دو (اول و دوم) اسیدهای آمینه (علامت های ستاره ای) وجود دارد. به عنوان یک گزینه، جایگزینی سه اسید آمینه را لمس می کند (با ستاره های مشخص شده).

با این حال، آزمایش های متعدد نشان داده اند که با نقض یک نوکلئوتید در DNA، اختلالات در پروتئین همیشه به تنها یک اسید آمینه مربوط می شود که نمونه ای از یک کد غیر خورنده است.

gzugzug gzugzug gzugzug

GCU GCU GCU UGTS Tsug GTSU Tsug UGC GTSU ZUG

*** *** *** *** *** ***

آلانین - Alanin Ala - CIS - لی Ala - Lei - Ala - Lei

a b c

کد کد همپوشانی را همپوشانی نکنید

شکل. 34. طرح توضیح حضور در ژنوم بدون کد همپوشانی (توضیح در متن).

کد ژنتیکی اختلال همراه با ویژگی های دیگر اموال است - خواندن اطلاعاتی از یک سیگنال آغازین خاص آغاز می شود. چنین سیگنال آغازین به IRNA یک کدون کد گذاری متیونین آگوست است.

لازم به ذکر است که یک فرد هنوز تعداد کمی از ژن هایی است که از آن عقب نشینی می کنند قوانین عمومی و همپوشانی

e فشرده سازی

نشانه های نقطه گذاری بین کدون ها وجود ندارد. به عبارت دیگر، پرتاب ها از یکدیگر جدا نمی شوند، به عنوان مثال، هیچ چیز نکلئوتید قابل توجهی نیست. عدم وجود "علائم نقطه گذاری" در کد ژنتیکی در آزمایشات اثبات شد.

g جهانی بودن

کد یکی برای همه موجودات زنده در زمین است. اثبات مستقیمی از جهانی بودن کد ژنتیکی در مقایسه با توالی های DNA با توالی های پروتئین مناسب به دست آمد. معلوم شد که در تمام ژنوم های باکتریایی و یوکاریوتی، همان مقدار کد استفاده می شود. استثنائات وجود دارد، اما نه بسیاری از آنها.

اولین استثنائات از جهانی بودن کد ژنتیکی در میتوکندری انواع خاصی از حیوانات یافت شد. این مربوط به کدون UGA Terminator، که به عنوان خوانده شده و همچنین کد UGH، کدگذاری تریپتوفان اسید آمینه است. دیگر انحرافات نادر تر از تطبیق پذیری یافت شد.

mh کد ژنتیکی یک سیستم ضبط اطلاعات ارثی در مولکول های اسید نوکلئیک بر اساس یک جایگزین خاص از توالی های نوکلئوتید در کدون های DNA یا RNA است

اسیدهای آمینه مربوطه در پروتئین.کد ژنتیکی دارای چندین ویژگی است.

سخنرانی 5 کد ژنتیکی

تعریف مفهوم

کد ژنتیکی یک سیستم برای ضبط اطلاعات در مورد توالی اسیدهای آمینه در پروتئین ها با استفاده از توالی از محل نوکلئوتید در DNA است.

از آنجا که DNA مشارکت مستقیم در سنتز پروتئین قبول نمی کند، کد در زبان RNA نوشته شده است. در RNA، به جای Timmina شامل Uracil است.

خواص کد ژنتیکی

1. سه گانه

هر اسید آمینه با دنباله ای از 3 نوکلئوتید کدگذاری می شود.

تعریف: سه گانه یا کد - دنباله ای از سه نوکلئوتید کدگذاری یک اسید آمینه.

کد نمی تواند یکپارچه باشد، از آنجا که 4 (تعداد نوکلئوتید های مختلف در DNA) کمتر از 20 است. کد نمی تواند خراب شود، زیرا 16 (تعداد ترکیبات و جایگزینی 4 نوکلئوتید 2) کمتر از 20 است. کد ممکن است سه گانه باشد، زیرا 64 (تعداد ترکیبات و جایگزینی از 4 تا 3) بیشتر از 20 است.

2. دژنراسیون.

تمام اسیدهای آمینه، به استثنای متیونین و تریپتوفان، بیش از یک سه گانه کدگذاری می شوند:

2 ak 1 triplet \u003d 2.

9 AK 2 triplet \u003d 18.

1 ak 3 triplet \u003d 3.

5 AK از 4 triplet \u003d 20.

3 AK تا 6 triplets \u003d 18.

مجموع 61 Triplet 20 اسید آمینه را رمزگذاری می کند.

3. دسترسی به علائم نقطه گذاری متناوب.

تعریف:

ژنی - این بخش DNA کدگذاری یک زنجیره پلیپپتید یا یک مولکول است tPHK, r.RNA یاsPHK.

ژن هاtPHK, rPHK, sPHK پروتئین ها رمزگذاری نمی شوند.

در پایان هر ژن کدگذاری پلیپپتید، حداقل یکی از سه گانه سه بعدی کدگذاری کدون های خاتمه RNA یا توقف سیگنال ها. در mRNA، آنها فرم زیر را دارند:UAA، UAG، UGA . آنها به پایان رسیده اند (پایان) پخش می شوند.

شرطی، کدون متعلق به نشانه های نقطه گذاری استآگوست - اولین بار پس از دنباله رهبر. (نگاه کنید به سخنرانی 8) این عملکرد از حرف بزرگ را انجام می دهد. در این موقعیت، فرمیلمتیونین (prokaryott) را رمزگذاری می کند.

4. یکپارچگی

هر سه گانه تنها یک اسید آمینه یا یک ترمیناتور پخش را رمزگذاری می کند.

استثنا کدون استآگوست . در Prokaryotm در موقعیت اول (نامه بزرگ)، آن را تشکیل می دهد فرمیلمتیونین، و در هر دیگر - متیونین.

5. فشرده سازی، یا عدم وجود علائم نقطه گذاری intragenic.
در داخل ژن، هر نوکلئوتید بخشی از یک کدون معنی دار است.

در سال 1961، سییمور بنزر و فرانسیس نهر به طور تجربی نشان داد که طرابلس کد و فشرده سازی آن را ثابت کرده است.

ماهیت آزمایش: جهش "+" قرار دادن یک نوکلئوتید است. "-" جهش از دست دادن یک نوکلئوتید است. تک "+" یا "-" جهش در ابتدای ژنی کل ژن را خراب می کند. دو "+" یا "-" جهش نیز کل ژن را خراب می کند.

سه گانه "+" یا "-" جهش در ابتدای ژن فقط بخشی از آن را خراب می کند. چهار "+" یا "-" جهش کل ژن را دوباره خراب می کند.

آزمایش ثابت می کند که کد Trshpleta و داخل ژن وجود ندارد علامت های نقطه گذاری وجود دارد.این آزمایش در دو ژن فاژ در این نزدیکی انجام شد و نشان داد، علاوه بر این، حضور علائم نقطه گذاری بین ژن ها.

6. جهانی بودن.

کد ژنتیکی یکی برای همه موجودات زندگی بر روی زمین است.

در سال 1979، برنل افتتاح شد ایده آل کد میتوکندری انسان.

تعریف:

"ایده آل" کد ژنتیکی نامیده می شود، که در آن دژنراسیون کد شبه متنی انجام می شود: اگر دو نوکلئوتید اول در دو سه گانه همزمان باشند، و نوکلئوتید سوم مربوط به یک کلاس (هر دو پورین یا هر دو پیریمیدین) است این تریلر ها همان اسید آمینه را کدگذاری می کنند..

از این قانون در کد جهانی، دو استثنا وجود دارد. هر دو انحراف از کد ایده آل در جهانی، مربوط به لحظات اصلی: آغاز و پایان سنتز پروتئین:

کتاب

جهانی

کد

کدهای میتوکندری

مهره ها

بی مهرگان

مخمر

گیاهان

متوقف کردن.

متوقف کردن.

با ua

G A.

متوقف کردن.

متوقف کردن.

230 جایگزین کلاس اسید آمینه کد شده را تغییر نمی دهد. به تر و تمیز

در سال 1956، جورجی گاگوف یک کد همپوشانی را پیشنهاد کرد. با توجه به کد HAM، هر نوکلئوتید، از سومین ژن شروع می شود، بخشی از 3 کدون است. هنگامی که کد ژنتیکی رمزگشایی شد، معلوم شد که بی رحم نیست، به عنوان مثال هر نوکلئوتید بخشی از تنها یک کدون است.

مزایای استفاده از کد ژنتیکی همپوشانی: فشرده سازی، وابستگی کوچکتر ساختار پروتئین از حذف یا حذف نوکلئوتید.

معایب: وابستگی زیادی از ساختار پروتئین از جایگزینی نوکلئوتید و محدودیت در همسایگان.

در سال 1976، DNA فاژ φX174 توالی شد. او دارای یک حلقه حلقه تک رشته ای است که شامل 5375 نوکلئوتید است. شناخته شده بود که FAG 9 پروتئین را رمزگذاری می کند. برای 6 نفر از آنها، ژن ها شناسایی شدند، در یکدیگر قرار داشتند.

معلوم شد که همپوشانی وجود دارد. ژن به طور کامل در داخل ژن استD. . کدون آغاز شده آن به عنوان یک نتیجه از تغییر خواندن به یک نوکلئوتید ظاهر می شود. ژنیج شروع می شود که ژن به پایان می رسدD. . کد اولیه اولیهج با ژن کدون متوقف می شودD. به عنوان یک نتیجه از تغییر دو نوکلئوتید. طراحی "تغییر فریم خواندن" به تعداد نوکلئوتید ها نامیده می شود، که Necrotte Three است. تا به امروز، همپوشانی تنها برای چندین فاژ نشان داده شده است.

ظرفیت اطلاعات DNA

6 میلیارد نفر در زمین زندگی می کنند. اطلاعات ارثی در مورد آنها
در اسپرم 6x10 9 محصور شده است. با توجه به یک فرد تخمین زده شده از 30 تا 50
هزاران ژن همه افراد ~ 30x10 13 ژنها یا 30x10 16 جفت نوکلئوتید، که 10 17 کدون را تشکیل می دهند. میانگین کتابخانه شامل 25x10 کاراکتر است. DNA 6x10 9 Spermatozoa حاوی اطلاعاتی برابر است

4x10 13 صفحات کتاب. این صفحات مقدار 6 ساختمان NSU را اشغال می کنند. 6x10 9 اسپرماتوزوا نیمی از انگشت را اشغال می کند. DNA آنها کمتر از یک چهارم طول می کشد تا تشک شود.