वंशानुगत जानकारी का कोड। प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड का जैव संश्लेषण

जेनेटिक कोड, डीएनए अणुओं (कुछ वायरस - आरएनए) में न्यूक्लियोटाइड बेस के अनुक्रम के रूप में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने की प्रणाली, जो प्रोटीन अणुओं (पॉलीपेप्टाइड्स) में प्राथमिक संरचना (एमिनो एसिड अवशेषों की व्यवस्था) निर्धारित करती है। जेनेटिक कोड की समस्या डीएनए की जेनेटिक भूमिका (ओ। एवरी, के। मैक-लॉडोज़, एम मैककार्थी, 1 9 44) के प्रमाण के बाद तैयार की गई थी और इसकी संरचना को समझना (जे। वाटसन, एफ क्रीक, 1 9 53 ), यह स्थापित करने के बाद कि जीन एंजाइमों की संरचना और कार्यों को परिभाषित करता है (सिद्धांत "एक जीन एक एंजाइम" जे बिडला और ई। टेटेटेमा, 1 9 41) है और यह कि अपने प्राथमिक से स्थानिक संरचना और प्रोटीन गतिविधि की निर्भरता है संरचना (एफ। सर्गर, 1 9 55)। 4 अड्डों के संयोजन का सवाल न्यूक्लिक एसिड पॉलीपेप्टाइड्स में 20 साधारण एमिनो एसिड अवशेषों के विकल्प का निर्धारण करें, पहले 1 9 54 में गामोव डाल दें।

प्रयोग के आधार पर जिसमें न्यूक्लियोटाइड जोड़े के आवेषण और फीस की बातचीत की गई थी, जीवाणुविज्ञान टी 4 एफ। क्रीक और अन्य वैज्ञानिकों के जीनों में से एक में 1 9 61 में अन्य वैज्ञानिकों ने जेनेटिक कोड के सामान्य गुणों की पहचान की: ट्रिपलेंथ, यानी, प्रत्येक एमिनो पॉलीपेप्टाइड सर्किट में एसिड अवशेष जीन डीएनए में तीन अड्डों (ट्रिपलेट, या कोडन) के एक सेट से मेल खाता है; जीन के भीतर कोड पढ़ने से एक निश्चित बिंदु से, एक दिशा में और "बिना अल्पविराम" में जाता है, यानी, कोडन एक दूसरे से किसी भी संकेत से अलग नहीं होते हैं; अपघटन, या अनावश्यकता - एक ही एमिनो एसिड अवशेष कई कोडन (कोडन समानार्थी) को एन्कोड कर सकते हैं। लेखकों ने सुझाव दिया कि कोडन ओवरलैप नहीं होते हैं (प्रत्येक आधार केवल एक कोडन से संबंधित होता है)। सिंथेटिक मैट्रिक्स आरएनए (एमआरएनए) के नियंत्रण में एक सेल मुक्त प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली का उपयोग करके ट्रिपल की कोडिंग क्षमता का प्रत्यक्ष अध्ययन जारी रखा गया था। 1 9 65 तक, जेनेटिक कोड को सी ओचोआ, एम। निरेनबर्ग और एच जी कोराना के कार्यों में पूरी तरह से समझा गया था। अनुवांशिक संहिता की गोपनीयता का प्रकटीकरण 20 वीं शताब्दी में जीवविज्ञान की उत्कृष्ट उपलब्धियों में से एक था।

कोशिका में अनुवांशिक कोड का कार्यान्वयन दो मैट्रिक्स प्रक्रियाओं के दौरान होता है - प्रतिलेखन और प्रसारण। जीनोम और प्रोटीन के बीच मध्यस्थ डीएनए धागे में से एक पर ट्रांसक्रिप्शन प्रक्रिया के दौरान निर्मित एमआरएनए है। इस मामले में, प्राथमिक प्रोटीन संरचना के बारे में जानकारी लेकर डीएनए बेस अनुक्रम, एमआरएनए अड्डों के अनुक्रम के रूप में "फिर से लिखने"। फिर रिबोसोम के संचरण के दौरान, एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम परिवहन आरएनए (टीआरएनए) द्वारा पढ़ा जाता है। उत्तरार्द्ध में एक स्वीकार्य अंत होता है जिसके लिए एक एमिनो एसिड अवशेष संलग्न होता है, और एक एडाप्टर अंत, या एंटी-साइटोन-ट्रिपलेट होता है, जो इसी एमआरएनए कोडन को पहचानता है। कोडन और एंटी-कोडन की बातचीत बेस की पूरक जोड़ी के आधार पर होती है: एडेनिन (ए) - यूराकाइल (यू), गुआनाइन (जी) - साइटोसाइन (सी); इस मामले में, एमआरएनए अड्डों का अनुक्रम संश्लेषित प्रोटीन के एमिनो एसिड अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है। विभिन्न जीवों का उपयोग उसी एमिनो एसिड के लिए विभिन्न कोडन के समान कोडन समानार्थी शब्द के लिए किया जाता है। एमआरएनए एन्कोडिंग का पठन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला को एमआईएनओ एसिड मेथियोनीन के अनुरूप कोड अगस्त से शुरू (शुरू) शुरू होता है। प्रोकैरियोट्स में अक्सर कोडन शुरू करके गुग (वैलिन), यूयूयूयूसीआईएन), औयू (आइसोल्यूसीन), यूयूयआरयोटा - यूयूयूयूसीन), एयूयू (आइसोइलुसीन), एसीजी (थ्रेओनिन), कैग (ल्यूसीन) में यह तथाकथित फ्रेम, या चरण को परिभाषित करता है, प्रसारण के दौरान पढ़ा जाता है, यानी, एमआरएनए के पूरे न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को टीआरएनए की तिहाई के लिए एक तिहाई द्वारा पढ़ा जाता है जब तक कि तीन कोडन-टर्मिनेटरों को पूरा नहीं किया जाएगा, अक्सर संदर्भित किया जाता है स्टॉप कोडन्स के रूप में: UAA, UAG, UGA (तालिका)। इन तीनों में पढ़ना पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के पूरा होने की ओर जाता है।

कोड एयूजी और स्टॉप कोडन शुरुआत में और एमआरएनए अनुभागों को एन्कोडिंग करने वाले एमआरएनए अनुभागों के अंत में उपयुक्त हैं।

जेनेटिक कोड अर्ध-सार्वभौमिक है। इसका मतलब है कि विभिन्न वस्तुओं से कुछ कोडन के मूल्य में छोटे बदलाव हैं, और यह चिंताएं, सबसे पहले, शब्दावली जो सार्थक हो सकती हैं; उदाहरण के लिए, कुछ यूकेरियोट्स के माइटोकॉन्ड्रिया में और माइकोप्लाज्मास में, यूजीए एनकोड्स ट्राइपोफान। इसके अलावा, कुछ एमआरएनए बैक्टीरिया और यूकेरियोट्स में, यूजीए एक असामान्य एमिनो एसिड - सेलेंसर्सस्टीन, और यूएजी को पुरातात्विक - पायरोलिसिस में से एक में एन्कोड करता है।

एक दृष्टिकोण है जिसके अनुसार अनुवांशिक कोड यादृच्छिक रूप से ("जमे हुए मामले" की परिकल्पना) उत्पन्न हुआ है। यह अधिक संभावना है कि वह विकसित हुआ। इस तरह की धारणा के पक्ष में, सरल का अस्तित्व और जाहिर है, कोड का अधिक प्राचीन संस्करण, जो "तीनों में से दो" नियम के अनुसार, माइटोकॉन्ड्रिया में पढ़ा जाता है, जब एमिनो एसिड केवल दो द्वारा निर्धारित होता है ट्रिपल में तीन अड्डों।

जलाया।: क्रिक एफ एन ए। के बारे में। प्रोटीन // प्रकृति के लिए जेनेटिक कोड की सामान्य प्रकृति। 1961. वॉल्यूम। 192; आनुवंशिक कोड। एन वाई, 1 9 66; ओह, एम जैविक कोड। एम, 1 9 71; Inge-Eternal S. G. आनुवंशिक कोड कैसा है: नियम और अपवाद // आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान। एम, 2000. टी 8; एक प्रणाली // सोरोज एजुकेशनल जर्नल के रूप में रेटनर वी। ए जेनेटिक कोड। 2000. टी। 6. संख्या 3।

एस जी। Inge-Evelomov।

किसी भी सेल और शरीर में, रचनात्मक, morphological और कार्यात्मक प्रकृति की सभी विशेषताओं को प्रोटीन की संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है जो उनमें शामिल हैं। शरीर की वंशानुगत संपत्ति कुछ प्रोटीन को संश्लेषित करने की क्षमता है। एमिनो एसिड में एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में स्थित हैं, जिससे जैविक संकेत निर्भर करते हैं।
प्रत्येक सेल के लिए, डीएनए polynucleotide श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का अपना अनुक्रम विशेषता है। यह जेनेटिक डीएनए कोड है। इसके माध्यम से, कुछ प्रोटीन के संश्लेषण की जानकारी दर्ज की गई है। तथ्य यह है कि आनुवांशिक कोड है, इस आलेख में इसकी गुणों और अनुवांशिक जानकारी के बारे में वर्णित है।

इतिहास का हिस्सा

यह विचार कि, शायद आनुवांशिक कोड मौजूद है, बीसवीं शताब्दी के मध्य में जे। गामोव और ए डुन द्वारा तैयार किया गया था। उन्होंने वर्णन किया कि एक निश्चित एमिनो एसिड के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में कम से कम तीन स्तर होते हैं। बाद में उन्होंने तीन न्यूक्लियोटाइड की सटीक राशि साबित की (यह एक अनुवांशिक कोड इकाई है), जिसे एक तिहाई या कोडन कहा जाता है। कुल न्यूक्लियोटाइड साठ चार हैं, क्योंकि एसिड अणु, जहां आरएनए होता है, इसमें चार अलग-अलग न्यूक्लियोटाइड के अवशेष होते हैं।

आनुवंशिक कोड क्या है

न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के कारण एमिनो एसिड प्रोटीन के अनुक्रम को एन्कोड करने की विधि सभी जीवित कोशिकाओं और जीवों की विशेषता है। यही एक अनुवांशिक कोड है।
डीएनए में चार न्यूक्लियोटाइड हैं:

• एडेनाइन - ए;
• गुआनिन - आर;
• साइटोसिन - सी;
• टिमिन - टी।

वे रूसियों द्वारा लैटिन या (रूसी भाषा साहित्य में) में पूंजी अक्षरों द्वारा दर्शाए गए हैं।
आरएनए में चार न्यूक्लियोटाइड भी हैं, लेकिन उनमें से एक डीएनए से अलग है:

• एडेनाइन - ए;
• गुआनिन - आर;
• साइटोसिन - सी;
• uracil - डब्ल्यू।

सभी न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में बनाए जाते हैं, और एक डबल हेलिक्स डीएनए में बदल जाता है, और आरएनए - एकल में।
प्रोटीन ऐसे होते हैं जहां वे एक निश्चित अनुक्रम में स्थित होते हैं, इसकी जैविक गुण निर्धारित करते हैं।

अनुवांशिक संहिता की गुण

त्रिक। जेनेटिक कोड इकाई में तीन अक्षर होते हैं, यह ट्रिपल है। इसका मतलब यह है कि बीस मौजूदा एमिनो एसिड को तीन विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड के साथ एन्क्रिप्ट किया गया है, जिन्हें कोडन्स या ट्रिलपेट कहा जाता है। वहां चौदह संयोजन हैं जिन्हें चार न्यूक्लियोटाइड से बनाया जा सकता है। यह मात्रा बीस एमिनो एसिड को एन्कोड करने के लिए पर्याप्त से अधिक है।
हटाना प्रत्येक एमिनो एसिड मेथियोनीन और ट्राइपोफान के अपवाद के साथ एक से अधिक कोडन से मेल खाता है।
Unambiguituity। एक कोडन एक एमिनो एसिड को एन्क्रिप्ट करता है। उदाहरण के लिए, हेमोग्लोबिन ट्रिपलेट गैग और जीएए एन्कोड के बीटा-गोल के बारे में जानकारी के साथ एक स्वस्थ व्यक्ति के जीन में और उन सभी में जो बीमार सिकल-सेल एनीमिया हैं, एक न्यूक्लियोटाइड को बदल दिया जाता है।
कॉललाइनरिटी। एमिनो एसिड अनुक्रम हमेशा न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम से मेल खाता है जो जीन होता है।
अनुवांशिक कोड निरंतर और कॉम्पैक्ट है, जिसका अर्थ है कि इसमें "विराम चिह्न नहीं है।" यह एक विशिष्ट कोडन से शुरू हो रहा है, लगातार पढ़ना है। उदाहरण के लिए, ऑगजुआगग को पढ़ा जाएगा: अगस्त, गोग, त्सू, एएयू, जीयूजी। लेकिन अगस्त, ugg और इतने पर या किसी भी तरह से अन्यथा नहीं।
सार्वभौमिकता। यह सभी सांसारिक जीवों के लिए, लोगों से मछली, मशरूम और बैक्टीरिया के लिए एक बिल्कुल है।

टेबल

वर्तमान तालिका सभी उपलब्ध एमिनो एसिड प्रस्तुत नहीं करती है। हाइड्रॉक्सीप्रोलीन, हाइड्रोक्साइलिज़िन, फॉस्फोसेरिन, आयोडीन-उत्पादक टायरोसिन, सिस्टिन और कुछ अन्य अनुपस्थित हैं, क्योंकि वे एम-आरएनए द्वारा एन्कोड किए गए अन्य एमिनो एसिड से प्राप्त किए जाते हैं और प्रसारण के परिणामस्वरूप प्रोटीन के संशोधन के बाद गठित होते हैं।
अनुवांशिक संहिता के गुणों से, यह ज्ञात है कि एक कोडन एक एमिनो एसिड को एन्कोड करने में सक्षम है। अपवाद अतिरिक्त कार्यों और कोडिंग वैलिन और मेथियोनीन, जेनेटिक कोड कर रहा है। आईआरएनए, कोडन के साथ शुरुआत में, टी-आरएनए संलग्न करता है, जिसमें फॉर्मिलमेथियन होता है। संश्लेषण के पूरा होने पर, यह खुद को विभाजित करता है और औपचारिक अवशेषों को पकड़ता है, जो मेथियोनीन के अवशेषों में बदल जाता है। इस प्रकार, उपर्युक्त कोडन पॉलीपेप्टाइड चेन संश्लेषण के पहलुओं हैं। यदि वे शुरुआत में नहीं हैं, तो वे दूसरों से अलग नहीं हैं।

आनुवंशिक जानकारी

इस अवधारणा के तहत, पूर्वजों से प्रेषित गुणों का कार्यक्रम निहित है। यह आनुवंशिक संहिता के रूप में आनुवंशिकता में रखा गया है।
यह प्रोटीन जेनेटिक कोड के संश्लेषण में महसूस किया जाता है:

• सूचना और आरएनए;
• रिबोसोमल आरएनएन।

जानकारी सीधे लिंक (डीएनए आरएनए प्रोटीन) और रिवर्स (बुधवार-डीएनए) प्रसारित की जाती है।
जीव इसे प्राप्त कर सकते हैं, सहेज सकते हैं, प्रसारित कर सकते हैं और सबसे कुशल का उपयोग कर सकते हैं।
विरासत को स्थानांतरित करना, जानकारी किसी विशेष शरीर के विकास को निर्धारित करती है। लेकिन के साथ बातचीत के कारण पर्यावरण उत्तरार्द्ध की प्रतिक्रिया विकृत होती है, जिसके कारण विकास और विकास होता है। इस प्रकार, शरीर में एक नई जानकारी रखी जाती है।

नियमों की गणना आणविक जीव विज्ञान और जेनेटिक कोड की खोज ने सचित्र किया है कि डार्विन के सिद्धांत के साथ जेनेटिक्स को जोड़ने के लिए आवश्यक है, जिसके आधार पर दिखाई दिया सिंथेटिक सिद्धांत विकास - गैर-क्लासिक जीवविज्ञान।
आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता और प्राकृतिक चयन डार्विन को आनुवंशिक रूप से परिभाषित चयन द्वारा पूरक किया जाता है। विकास द्वारा कार्यान्वित किया गया है आनुवंशिक स्तर यादृच्छिक उत्परिवर्तन और सबसे मूल्यवान संकेतों की विरासत द्वारा जो कि पर्यावरण के लिए सबसे अनुकूलित हैं।

मानव में कोड डिक्रिप्शन

नब्बे के दशक में, मानव जीनोम परियोजना लॉन्च की गई थी, जिसके परिणामस्वरूप 99.99% मानव जीन वाले जीनोम के टुकड़े दो हजार वानों में खोले गए थे। अज्ञात ऐसे टुकड़े बने रहे जो प्रोटीन के संश्लेषण में भाग नहीं लेते हैं और एन्कोडेड नहीं हैं। उनकी भूमिका अज्ञात बनी हुई है।

2006 में उत्तरार्द्ध गुणसूत्र 1 जीनोम में सबसे लंबा है। कैंसर समेत तीन सौ पचास बीमारियों से अधिक, इसमें उल्लंघन और उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप दिखाई देते हैं।

ऐसी अध्ययनों की भूमिका को कम करना मुश्किल है। जब उन्होंने पाया कि किस प्रकार का अनुवांशिक कोड, यह ज्ञात हो गया, जिसके लिए कानून विकसित किए गए हैं, क्योंकि मॉर्फोलॉजिकल संरचना का गठन किया गया है, मनोविज्ञान, एक या किसी अन्य बीमारियों, चयापचय और व्यक्तियों के vices के लिए पूर्वाग्रह।

अनुवांशिक संहिता के तहत, डीएनए और आरएनसी में न्यूक्लियोटाइड यौगिकों के अनुक्रमिक स्थान को दर्शाते हुए संकेतों की ऐसी प्रणाली को समझने के लिए यह परंपरागत है, जो दूसरे से मेल खाता है प्रतिष्ठित प्रणालीप्रोटीन अणु में एमिनो एसिड यौगिकों के अनुक्रम को प्रदर्शित करता है।

क्या यह महत्वपूर्ण है!

जब वैज्ञानिक जेनेटिक कोड के गुणों का पता लगाने में कामयाब रहे, तो सार्वभौमिकता को मुख्य में से एक माना जाता था। हां, विचित्र रूप से पर्याप्त लगता है, सबकुछ एक, सार्वभौमिक, सामान्य अनुवांशिक कोड को जोड़ता है। यह बड़े समय के अंतराल में गठित किया गया था, और प्रक्रिया लगभग 3.5 अरब साल पहले समाप्त हुई थी। नतीजतन, कोड संरचना में, जन्म के क्षण से आज तक अपने विकास के निशान का पता लगाया जा सकता है।

जब यह जेनेटिक कोड में तत्वों के अनुक्रम के बारे में कहता है, यह समझा जाता है कि यह अराजक से बहुत दूर है, लेकिन इसका कड़ाई से परिभाषित आदेश है। और यह बड़े पैमाने पर आनुवांशिक संहिता के गुणों को भी निर्धारित करता है। यह शब्दों में अक्षरों और अक्षरों के स्थान के बराबर है। यह सामान्य आदेश को तोड़ने योग्य है, और जो कुछ हम किताबों या समाचार पत्रों के पृष्ठों पर पढ़ेंगे, वे एक हास्यास्पद अबाकादराब्रा में बदल जाएंगे।

आनुवंशिक संहिता के मुख्य गुण

आम तौर पर, कोड को किसी विशेष तरीके से एन्क्रिप्टेड की गई कोई जानकारी होती है। कोड को समझने के लिए, आपको जानना होगा विशिष्ट सुविधाएं.

तो, अनुवांशिक संहिता के मुख्य गुण हैं:

• त्रिक;
• अपघटन या अतिरेक;
• unambixuituity;
• निरंतरता;
• उपरोक्त बहुमुखी प्रतिभा का उल्लेख पहले ही हो चुका है।

आइए हम प्रत्येक संपत्ति पर रहेंगे।

1. ट्रिपलेट

यह तब होता है जब तीन न्यूक्लियोटाइड यौगिक अणु के अंदर एक अनुक्रमिक श्रृंखला बनाते हैं (यानी डीएनए या आरएनए)। नतीजतन, एक ट्रिपल कनेक्शन बनाया गया है या एमिनो एसिड में से एक को एन्कोड करता है, पेप्टाइड सर्किट में इसका स्थान।

ऐसे कोडन हैं (वे कोड शब्द हैं!) उनके यौगिक अनुक्रम के अनुसार और उन नाइट्रोजन यौगिकों (न्यूक्लियोटाइड) के प्रकार के अनुसार, जो उनकी रचना में शामिल हैं।

जेनेटिक्स में, यह 64 कोडन प्रकार आवंटित करने के लिए परंपरागत है। वे प्रत्येक के चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड के संयोजन का निर्माण कर सकते हैं। यह संख्या 4 के निर्माण के बराबर है जो तीसरी डिग्री तक है। इस प्रकार, 64-न्यूक्लियोटाइड संयोजनों का गठन संभव है।

2. अनुवांशिक कोड की अनावश्यकता

इस संपत्ति का पता लगाया गया है जब कई कोडन को एक एकल एमिनो एसिड को एन्क्रिप्ट करने की आवश्यकता होती है, आमतौर पर 2-6 के भीतर। और केवल ट्राइपोफैन को एक तिहाई का उपयोग करके एन्कोड किया जा सकता है।

3. अनियंत्रित

यह स्वस्थ आनुवंशिकता के संकेतक के रूप में जेनेटिक कोड के गुणों में प्रवेश करता है। उदाहरण के लिए, रक्त की अच्छी स्थिति के बारे में, सामान्य हीमोग्लोबिन के बारे में डॉक्टरों को चेन ट्रिपलेट जीएए में छठे स्थान पर डॉक्टरों को बता सकता है। वह वह है जो हीमोग्लोबिन के बारे में जानकारी लाता है, और यह भी एन्कोड किया जाता है और यदि कोई व्यक्ति एनीमिया से बीमार होता है, तो न्यूक्लियोटाइड में से एक को कोड के दूसरे पत्र द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है - यह एक बीमारी संकेत है।

4. निरंतरता

अनुवांशिक संहिता की इस संपत्ति को रिकॉर्ड करते समय, यह याद रखना चाहिए कि श्रृंखला के लिंक जैसे कोडन, दूरी पर स्थित नहीं हैं, लेकिन प्रत्यक्ष निकटता में, एक दूसरे को न्यूक्लिक एसिड सर्किट में, और यह श्रृंखला बाधित नहीं होती है - कोई शुरुआत या अंत नहीं है।

5. सार्वभौमिकता

किसी को यह नहीं भूलना चाहिए कि पृथ्वी पर सबकुछ एक सामान्य अनुवांशिक कोड द्वारा एकजुट है। और इसलिए, प्राथमिकता और मनुष्य, कीट और पक्षियों में, बाओबाब की एक शताब्दी, और विस्फोटक की भूमि के तहत मुश्किल से कुचल दिया गया एक ही ट्रिपलेट समान एमिनो एसिड द्वारा एन्कोड किया गया है।

यह जीन में था कि किसी विशेष शरीर के गुणों पर मुख्य जानकारी रखी जाती है, एक प्रकार का कार्यक्रम जो शरीर को उन लोगों से विरासत में मिला है जो पहले रहते थे और जो आनुवंशिक कोड के रूप में मौजूद होते हैं।

इससे पहले, हमने जोर दिया कि न्यूक्लियोटाइड पृथ्वी पर जीवन के गठन के लिए महत्वपूर्ण हैं, यदि एक polynucleotide श्रृंखला के समाधान में दूसरी (समांतर) श्रृंखला का समाधान है, तो दूसरी (समांतर) श्रृंखला बनाने की प्रक्रिया संबंधित न्यूक्लियोटाइड के पूरक कनेक्शन। दोनों श्रृंखलाओं और उनके रासायनिक संबंधों में न्यूक्लियोटाइड की संख्या, इस तरह की प्रतिक्रियाओं के कार्यान्वयन के लिए एक अनिवार्य स्थिति है। हालांकि, प्रोटीन के संश्लेषण में, जब आईआरएनए की जानकारी पूरकता के सिद्धांत के अनुपालन पर किसी भी भाषण की प्रोटीन संरचना में लागू की जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि आईआरएनए में, और संश्लेषित प्रोटीन में, न केवल मोनोमर्स की संख्या, बल्कि, विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, उनके बीच कोई संरचनात्मक समानता नहीं है (न्यूक्लियोटाइड के एक तरफ, एक और एमिनो एसिड के साथ )। यह स्पष्ट है कि इस मामले में पॉलीपेप्टाइड की संरचना में एक polynucleotide से जानकारी के सटीक अनुवाद का एक नया सिद्धांत बनाने की आवश्यकता है। विकास में, इस तरह के एक सिद्धांत बनाया गया था और इसकी नींव में एक अनुवांशिक कोड रखा गया था।

आनुवंशिक कोड डीएनए या आरएनए में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के एक निश्चित विकल्प के आधार पर न्यूक्लिक एसिड अणुओं में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने की एक प्रणाली है, जो प्रोटीन में एमिनो एसिड से संबंधित कोडन बनाने के लिए है।

जेनेटिक कोड में कई गुण हैं।

त्रिक।

अपघटन या अतिरेक।

Unambiguituity।

ध्रुवता।

गैर प्रेरण।

कॉम्पैक्टनेस।

सार्वभौमिकता।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ लेखक न्यूक्लियोटाइड कोड की रासायनिक विशेषताओं से जुड़े कोड के अन्य गुणों की पेशकश करते हैं या शरीर के प्रोटीन में व्यक्तिगत एमिनो एसिड की घटना की आवृत्ति के साथ। हालांकि, ये गुण उपरोक्त में से बहते हैं, इसलिए हम उन्हें वहां मानेंगे।

लेकिन अ। त्रिक। जेनेटिक कोड, बहुत मुश्किल, संगठित प्रणाली की तरह सबसे छोटी संरचनात्मक और सबसे छोटी कार्यात्मक इकाई है। ट्रिपलेट - जेनेटिक कोड की सबसे छोटी संरचनात्मक इकाई। इसमें तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं। कोड - जेनेटिक कोड की सबसे छोटी कार्यात्मक इकाई। एक नियम के रूप में, कोडन को इन्क ट्रेललेट कहा जाता है। अनुवांशिक संहिता में, कोडन कई कार्य करता है। सबसे पहले, इसका मुख्य कार्य यह है कि यह एक एमिनो एसिड को एन्कोड करता है। दूसरा, कोडन एमिनो एसिड को एन्कोड नहीं कर सकता है, लेकिन, इस मामले में, यह एक और कार्य करता है (नीचे देखें)। जैसा कि परिभाषा से देखा जा सकता है, ट्रिपलेट एक अवधारणा है जो विशेषता है प्राथमिक संरचनात्मक एकक जेनेटिक कोड (तीन न्यूक्लियोटाइड)। कोड - विशेषता प्रारंभिक अर्थपूर्ण इकाई जीनोम - तीन न्यूक्लियोटाइड एक एमिनो एसिड की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संलग्नक को निर्धारित करते हैं।

प्राथमिक संरचनात्मक इकाई को पहले सैद्धांतिक रूप से समझा गया था, और फिर इसके अस्तित्व को प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी। और वास्तव में, 20 एमिनो एसिड को एक या दो न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध केवल 4 है 4. चार के तीन न्यूक्लियोटाइड 4 3 \u003d 64 विकल्प देते हैं, जो जीवित जीवों में उपलब्ध एमिनो एसिड की संख्या को ओवरलैप करते हैं (लेबल 1 देखें)।

तालिका 64 में प्रस्तुत न्यूक्लियोटाइड संयोजनों में दो विशेषताएं हैं। सबसे पहले, ट्रिपलेट्स के 64 प्रकारों में से केवल 61 कोडन हैं और एन्कोड कौन सा या एमिनो एसिड, उन्हें बुलाया जाता है सिमेंटिक कोडन्स। तीन ट्रिपलेट एन्कोड नहीं करते हैं

तालिका एक।

सूचना संहिता आरएनए और संबंधित एमिनो एसिड

O s n o v a n i k o d o n o
				बकवास	बकवास
				बकवास
					मिला।
					शाफ़्ट

एमिनो एसिड प्रसारण के अंत को दर्शाने वाले संकेतों को रोकते हैं। इस तरह की त्रिभुज तीन हैं - UAA, UAG, UIGउन्हें "अर्थहीन" (बकवास कोडन) भी कहा जाता है। एक उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, जो एक न्यूक्लियोटाइड के एक तिप्लियों में प्रतिस्थापन से जुड़ा हुआ है, एक बेवकूफ कोडन अर्थपूर्ण कोडन से हो सकता है। इस प्रकार का उत्परिवर्तन कहा जाता है बकवास। यदि जीन (इसके सूचना भाग में) के अंदर ऐसा स्टॉप सिग्नल बनाया गया था, तो इस स्थान पर प्रोटीन के संश्लेषण के दौरान प्रक्रिया लगातार बाधा डालती है - प्रोटीन के पहले (स्टॉप सिग्नल से पहले) केवल पहले (स्टॉप सिग्नल से पहले) को संश्लेषित किया जाएगा। इस तरह के पैथोलॉजी वाले व्यक्ति को इस कमी से जुड़े प्रोटीन की कमी और लक्षण उत्पन्न होंगे। उदाहरण के लिए, हेमोग्लोबिन की बीटा श्रृंखला के जीन एन्कोडिंग में इस प्रकार का उत्परिवर्तन पाया जाता है। हीमोग्लोबिन की एक छोटी सी निष्क्रिय श्रृंखला संश्लेषित होती है, जिसे तेजी से नष्ट कर दिया जाता है। नतीजतन, बीटा चेन से रहित हीमोग्लोबिन अणु बनता है। यह स्पष्ट है कि इस तरह के एक अणु को अपने कर्तव्यों को पूरी तरह से पूरा करने की संभावना नहीं है। एक गंभीर बीमारी है जो हेमोलिटिक एनीमिया (ग्रीक शब्द "तालासा" से बीटा-शून्य थैलेसेमिया के प्रकार से विकसित होती है - भूमध्य सागर, जहां इस बीमारी की पहली खोज की गई थी)।

स्टॉप-कोडन की क्रिया का तंत्र अर्थपूर्ण कोडन की क्रिया के तंत्र से अलग है। यह इस तथ्य से आता है कि एमिनो एसिड एन्कोडिंग सभी कोडन के लिए, संबंधित टीआरएनए पाया गया था। बकवास-कोडन के लिए, टीआरएनए नहीं मिला। नतीजतन, प्रोटीन के संश्लेषण को रोकने की प्रक्रिया में, टीआरएनए भाग नहीं लेता है।

कोडोनअगस्त (बैक्टीरिया कभी-कभी Google) न केवल एमिनो एसिड मेथियोनीन और वैलिन को एन्कोड करता है, लेकिन हैआरंभकर्ता प्रसारण .

बी अपघटन या अतिरेक।

61 में से 61 ट्रिपल 20 एमिनो एसिड द्वारा एन्कोड किए गए हैं। एमिनो एसिड की मात्रा पर ट्रिपलेट की संख्या से अधिक तीन बार से अधिक समय लगता है कि जानकारी को स्थानांतरित करने में दो कोडिंग विकल्पों का उपयोग किया जा सकता है। सबसे पहले, सभी 64 कोडन 20 एमिनो एसिड एन्कोडिंग में शामिल नहीं हो सकते हैं, और केवल 20 और दूसरी बार, एमिनो एसिड को कई कोडन द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि प्रकृति ने अंतिम विकल्प का उपयोग किया था।

इसकी वरीयता स्पष्ट है। यदि एमिनो एसिड के एन्कोडिंग में ट्रिपल के 64 प्रकारों से केवल 20 भाग लिया गया, तो 44 ट्रिपलेट्स (64 में से) निर्दयी रहेगा, यानी अर्थहीन (बकवास कोडन)। पहले, हमने संकेत दिया कि सेल के जीवन के लिए कितना खतरनाक है, बकवास-कोडन में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप कोडिंग ट्रिपलेट का परिवर्तन आरएनए बहुलक के सामान्य संचालन का उल्लेखनीय रूप से उल्लंघन कर रहा है, जो अंततः बीमारियों के विकास की ओर जाता है। वर्तमान में, हमारे जीनोम में, तीन कोडन अर्थहीन हैं, और अब कल्पना करें कि यह तब होगा जब बकवास-कोडन की संख्या लगभग 15 गुना बढ़ेगी। यह स्पष्ट है कि ऐसी स्थिति में, बकवास कोडन में सामान्य कोडन का संक्रमण बहुत अधिक होगा।

कोड जिसमें कई ट्रिपलेट्स द्वारा एक एमिनो एसिड एन्कोड किया जाता है उसे अपरिवर्तनीय या अत्यधिक कहा जाता है। लगभग हर एमिनो एसिड कई कोडन से मेल खाता है। इस प्रकार, एमिनो एसिड ल्यूसीन को छह ट्रिपलेट्स - उआ, यूयूयूजी, सीएसयू, सीएसयू, सीएसयू, ज़ग के साथ एन्कोड किया जा सकता है। वैलिन चार ट्रिपलेट्स, फेनिलालाइनाइन द्वारा एन्कोड किया गया है - दो और केवल triptophan और Methionineएक कोडन द्वारा कोडित। विभिन्न पात्रों द्वारा एक ही जानकारी की रिकॉर्डिंग से जुड़ी संपत्ति कहा जाता है हटाना

एक एमिनो एसिड के लिए लक्षित कोडन की संख्या प्रोटीन में एमिनो एसिड की घटना की आवृत्ति पर अच्छी तरह से सहसंबंधित है।

और यह सबसे अधिक संभावना है कि मौका से नहीं। प्रोटीन में एमिनो एसिड की घटना की आवृत्ति जितनी अधिक होगी, जीनोम में इस एमिनो एसिड का अधिकतर कोडन प्रस्तुत किया जाता है, जो उत्परिवर्ती कारकों को नुकसान की संभावना अधिक है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि उत्परिवर्तित कोडन में अपने उच्च अपरिवर्तनीयता के साथ ऐमिनो एसिड को तंग करने की अधिक संभावनाएं हैं। इन पदों के साथ, अनुवांशिक संहिता की अपरिवर्तनीयता सुरक्षा मानव जीनोम को नुकसान से एक तंत्र है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि शब्द अपरिवर्तनीयता का उपयोग आणविक आनुवंशिकी और एक और अर्थ में किया जाता है। तो कोडन में जानकारी का मुख्य हिस्सा पहले दो न्यूक्लियोटाइड्स पर आता है, कोडन की तीसरी स्थिति में आधार अनावश्यक हो जाता है। इस घटना को "तीसरे आधार का अपघटन" कहा जाता है। बाद की सुविधा उत्परिवर्तन के प्रभाव को कम करती है। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि रक्त एरिथ्रोसाइट्स का मुख्य कार्य फेफड़ों से ऊतकों और कार्बन डाइऑक्साइड से ऊतकों से आसान तक ऑक्सीजन का हस्तांतरण होता है। इस समारोह श्वसन वर्णक - हीमोग्लोबिन को निष्पादित करता है, जो पूरे एरिथ्रोसाइट साइटोप्लाज्म को भरता है। इसमें प्रोटीन भाग होता है - ग्लोबिन, जो इसी जीनोम द्वारा एन्कोड किया जाता है। हेमोग्लोबिन अणु में प्रोटीन के अलावा, लोहा युक्त एचईएमएस शामिल है। ग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन विभिन्न हीमोग्लोबिन विकल्पों के उद्भव के लिए नेतृत्व करते हैं। अक्सर, उत्परिवर्तन संबंधित होते हैं नए कोडन जीन में एक न्यूक्लियोटाइड को दूसरे और उपस्थिति को बदलनाजो हेमोग्लोबिन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक नया एमिनो एसिड एन्कोड कर सकता है। ट्रिपलेट में, उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, किसी भी न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित किया जा सकता है - पहला, दूसरा या तीसरा। ग्लोबिन जीन की अखंडता को प्रभावित करने वाले कई सैकड़ों उत्परिवर्तन हैं। तकरीबन 400 इनमें से जीन में एकल न्यूक्लियोटाइड्स और पॉलीपेप्टाइड में संबंधित एमिनो एसिड प्रतिस्थापन के प्रतिस्थापन से संबंधित हैं। इनमें से, केवल 100 प्रतिस्थापन फेफड़ों से बहुत भारी तक हीमोग्लोबिन और विभिन्न प्रकार की बीमारियों की अस्थिरता का कारण बनता है। 300 (लगभग 64%) प्रतिस्थापन उत्परिवर्तन हीमोग्लोबिन फ़ंक्शन को प्रभावित नहीं करते हैं और पैथोलॉजी का नेतृत्व नहीं करते हैं। इसके कारणों में से एक उपर्युक्त "तीसरे आधार की अपरिवर्तनीयता" है, जब तिहाई कोडिंग सीरिन, ल्यूसीन, प्रोलिन, आर्जिनिन और कुछ अन्य एमिनो एसिड में तीसरे न्यूक्लियोटाइड का प्रतिस्थापन कोडन की उपस्थिति की ओर जाता है- समानार्थी, एक ही एमिनो एसिड एन्कोडिंग। Phenotyply इस तरह के उत्परिवर्तन प्रकट नहीं होगा। इसके विपरीत, 100% मामलों में ट्रिपल में पहले या दूसरे न्यूक्लियोटाइड के किसी भी प्रतिस्थापन को हीमोग्लोबिन के एक नए संस्करण की उपस्थिति की ओर जाता है। लेकिन इस मामले में, भारी फेनोटाइपिक विकार नहीं हो सकते हैं। इसका कारण हेमोग्लोबिन में एमिनो एसिड के प्रतिस्थापन को पहले भौतिक-रासायनिक गुणों से दूसरी समानता के रूप में प्रतिस्थापन है। उदाहरण के लिए, यदि एक एमिनो एसिड वाले हाइड्रोफिलिक गुणों को एक और एमिनो एसिड के साथ बदल दिया जाता है, लेकिन एक ही गुण के साथ।

हीमोग्लोबिन में हेम के लौह-ताज़ा समूह होता है (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड अणुओं से जुड़े होते हैं) और प्रोटीन - ग्लोबिन। वयस्क हीमोग्लोबिन (एचवीए) में दो समान होते हैं - लोग और दो -Spi। अणु - सेपिंग में 141 एमिनो एसिड अवशेष हैं, -व्यापाय - 146, - मैं। -Spi कई एमिनो एसिड अवशेषों में भिन्न है। प्रत्येक ग्लोबिन श्रृंखला के एमिनो एसिड अनुक्रम को अपने जीनोम द्वारा एन्कोड किया जाता है। जीन एन्कोडिंग -चेन छोटे कंधे 16 गुणसूत्रों में स्थित है, -en - 11 गुणसूत्रों के छोटे कंधे में। जीन एन्कोडिंग में प्रतिस्थापन - पहले या दूसरे न्यूक्लियोटाइड का हीमोग्लोबिन लगभग प्रोटीन में नए एमिनो एसिड की उपस्थिति, खराब हेमोग्लोबिन कार्यों और रोगी के लिए गंभीर परिणामों की उपस्थिति की ओर जाता है। उदाहरण के लिए, "वाई" पर टीएसएए ट्रिप्स (हिस्टिडाइन) में से एक में प्रतिस्थापन "सी" - एक नए यो ट्रिपलेट एन्कोडिंग की उपस्थिति का कारण बन जाएगा एक और एमिनो एसिड - टायरोसिन फेनोटाइपिक रूप से एक गंभीर बीमारी में खुद को प्रकट करेगा .. एक समान 63 स्थिति में प्रतिस्थापन Tyrosine पर Sididine पॉलीपेप्टाइड से हीमोग्लोबिन अस्थिरता का कारण बन जाएगा। Methemoglobinemia विकासशील है। प्रतिस्थापन, उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, 6 वीं स्थिति में प्रति वेलिन ग्लूटामिक एसिड -एसपीआई सबसे कठिन बीमारी का कारण है - सिकल-सेल एनीमिया। हम दुखी सूची जारी नहीं रखेंगे। हम केवल ध्यान देते हैं कि पहले दो न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित करते समय, एक एमिनो एसिड पिछले एक के समान भौतिक रसायन गुणों पर दिखाई दे सकता है। इस प्रकार, ग्लूटामिक एसिड (जीएए) में ट्रिप्ट्स एन्कोडिंग एन्कोडिंग में से एक में दूसरे न्यूक्लियोटाइड का प्रतिस्थापन -एसपीआई "वाई" पर एक नई ट्रिपलेट (जीयूए) एन्कोडिंग वैलिन की उपस्थिति की ओर जाता है, और "ए" पर पहले न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन एमिनो एसिड लिसिन एन्कोडिंग एएए ट्रिपलेट को बनाता है। ग्लूटामिक एसिड और लाइसिन भौतिक रसायन गुणों में समान हैं - वे दोनों हाइड्रोफिलिक हैं। वैलिन एक हाइड्रोफोबिक एमिनो एसिड है। इसलिए, हाइड्रोफोबिक वालिन पर हाइड्रोफिलिक ग्लूटामिक एसिड के प्रतिस्थापन में हेमोग्लोबिन के गुणों में काफी बदलाव होता है, जो अंततः सिकल सेल एनीमिया के विकास की ओर जाता है, एक ही हाइड्रोफिलिक ग्लूटामिक एसिड के प्रतिस्थापन हाइड्रोफिलिक लिसिन में एक कम हद तक हेमोग्लोबिन के कार्य को बदल देता है - मरीजों के पास मलोक्रोवा का हल्का आकार होता है। तीसरे आधार के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप, नई ट्रिपलेट पूर्व के रूप में लक्ष्यो एसिड तंग को कोड कर सकती है। उदाहरण के लिए, यदि टीएसएयू यूरासिल को साइटोसिन और टीएसएटीएस की एक तिहाई के साथ प्रतिस्थापित किया गया है, तो वास्तव में कोई फेनोटाइपिक परिवर्तन नहीं होगा। यह समझ में आता है, क्योंकि दोनों Tripletes एक ही एमिनो एसिड - Gistidin एन्कोड।

अंत में, यह जोर देना उचित है कि अनुवांशिक संहिता की अपरिवर्तनीयता और सामान्य स्थान की स्थिति से तीसरे आधार की अपरिवर्तनीयता सुरक्षात्मक तंत्र हैं जो डीएनए और आरएनए की अद्वितीय संरचना में विकास में रखी जाती हैं।

में। Unambiguituity।

प्रत्येक ट्रिपलेट (अर्थहीन के अलावा) केवल एक एमिनो एसिड एन्कोड करता है। इस प्रकार, कोडन - एमिनो एसिड की दिशा में, आनुवांशिक कोड अस्पष्ट है, अमीनो एसिड की दिशा में - कोडन - संदिग्ध (पतित) है।

असमान

एमिनो एसिड का कोड

पतित

और इस मामले में, जेनेटिक कोड में अस्पष्टता की आवश्यकता स्पष्ट है। एक अलग अवतार के साथ, एक ही कोडन के प्रसारण के दौरान, प्रोटीन श्रृंखला में अलग-अलग एमिनो एसिड एम्बेडेड होंगे और प्रोटीन विभिन्न प्राथमिक संरचनाओं और एक अलग कार्य के साथ गठित किए गए थे। कोशिकाओं का चयापचय "एक जीन - कुछ poypeptides" के मोड में जाएगा। यह स्पष्ट है कि ऐसी स्थिति में, जीन का विनियामक कार्य पूरी तरह से खो जाएगा।

विचारों में भिन्नता

डीएनए और आईआरएनए से जानकारी पढ़ना केवल एक दिशा में होता है। उच्चतम आदेश (माध्यमिक, तृतीयक, आदि) की संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है। इससे पहले, हमने निचले क्रम संरचनाओं के बारे में बात की थी उच्च-क्रम संरचनाओं को परिभाषित किया गया। प्रोटीन में उच्च क्रम की तृतीय व्यवस्था संरचना और संरचना तुरंत बनती है जैसे ही संश्लेषित आरएनए श्रृंखला डीएनए अणु या रिबोसोम से पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला से निकलती है। उस समय जब आरएनए या पॉलीपेप्टाइड का नि: शुल्क अंत तृतीयक संरचना प्राप्त करता है, तो श्रृंखला के दूसरे छोर को डीएनए (यदि आरएनए लिखित किया जाता है) या रिबोसोम पर संश्लेषित किया जा रहा है (यदि पॉलीपेप्टाइड लिखित है)।

इसलिए, पढ़ने की जानकारी (आरएनए और प्रोटीन के संश्लेषण के साथ) की एक यूनिडायरेक्शनल प्रक्रिया न केवल संश्लेषित पदार्थ में न्यूक्लियोटाइड या एमिनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है, बल्कि माध्यमिक, तृतीयक, आदि के कठोर निर्धारण के लिए। संरचनाएं।

डी गैर निर्वहन।

कोड ओवरलैपिंग और ओवरलैपिंग नहीं कर सकता है। अधिकांश जीव कोड ओवरलैपिंग नहीं कर रहा है। कुछ चरणों में पाया गया कोड।

गैर-ओवरलैपिंग कोड का सार यह है कि एक कोडन का न्यूक्लियोटाइड एक और कोडन के साथ-साथ न्यूक्लियोटाइड नहीं हो सकता है। यदि कोड ओवरलैपिंग कर रहा था, तो सात न्यूक्लियोटाइड्स (मेहमानों) का अनुक्रम एक गैर-ओवरलैपिंग कोड के मामले में दो एमिनो एसिड (एलानिन-एलानिन) (अंजीर 33, ए) को एन्कोड नहीं कर सकता था, लेकिन तीन (यदि सामान्य) एक न्यूक्लियोटाइड है) (चावल 33, बी) या पांच (यदि दो न्यूक्लियोटाइड आम हैं) (चित्र 33, सी देखें)। पिछले दो मामलों में, किसी भी न्यूक्लियोटाइड के उत्परिवर्तन से दो, तीन इत्यादि के अनुक्रम में उल्लंघन हो जाएगा। अमीनो अम्ल।

हालांकि, यह स्थापित किया गया था कि एक न्यूक्लियोटाइड का उत्परिवर्तन हमेशा एक एमिनो एसिड के पॉलीपेप्टाइड में शामिल करने में बाधा डालता है। यह कोड ओवरलैपिंग के पक्ष में एक महत्वपूर्ण तर्क है।

आइए चित्रा 34 में समझाएं। बोल्ड लाइनें ओवरलैपिंग और ओवरलैपिंग कोड के मामले में एमिनो एसिड को एन्कोडिंग एन्कोडिंग दिखाती हैं। प्रयोगों को स्पष्ट रूप से दिखाया गया है कि अनुवांशिक कोड अतिव्यापी नहीं है। प्रयोग के विवरण में जाने के बिना, हम ध्यान देते हैं कि यदि आप न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में प्रतिस्थापित करते हैं (चित्र 34 देखें) तीसरा न्यूक्लियोटाइडडब्ल्यू (एक अजनबी के रूप में चिह्नित) किसी भी अन्य पर:

1. एक गैर-परिष्कृत कोड के साथ, इस अनुक्रम द्वारा नियंत्रित प्रोटीन को एक (पहले) एमिनो एसिड (सितारों के साथ चिह्नित) को प्रतिस्थापित करना होगा।

2. अवतार में ओवरलैपिंग कोड के साथ, दो (प्रथम और दूसरे) एमिनो एसिड (सितारों के साथ चिह्नित) में एक प्रतिस्थापन होगा। एक विकल्प के रूप में, प्रतिस्थापन तीन एमिनो एसिड (सितारों के साथ चिह्नित) को छूएगा।

हालांकि, कई प्रयोगों से पता चला है कि डीएनए में एक न्यूक्लियोटाइड के उल्लंघन के साथ, प्रोटीन में विकार हमेशा केवल एक एमिनो एसिड से संबंधित होते हैं, जो एक गैर संक्षारक कोड की विशिष्ट है।

Gzugzug Gzugzug Gzugzug

Gcu gcu gcu ugts tsug gtsu tsug ugc gtsu zug

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

एलानिन - एलानिन अला - सीआईएस - ली अला - लेई - आला - लेई

एक बी सी

कोड ओवरलैपिंग कोड को ओवरलैप न करें

अंजीर। 34. ओवरलैपिंग कोड (पाठ में स्पष्टीकरण) के बिना जीनोम में उपस्थिति की व्याख्या करना योजना।

बिगड़ा हुआ आनुवंशिक कोड किसी अन्य संपत्ति से जुड़ा हुआ है - पढ़ना जानकारी एक विशिष्ट दीक्षा संकेत से शुरू होती है। आईआरएनए के लिए इस तरह की एक्शन सिग्नल एक कोडन एन्कोडिंग मेथियोनीन अगस्त है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक व्यक्ति के पास अभी भी जीन की एक छोटी संख्या है जो पीछे हटती है सामान्य नियम और ओवरलैप।

ई। कॉम्पैक्टनेस।

कोडन के बीच विराम चिह्न नहीं हैं। दूसरे शब्दों में, थ्रोट एक दूसरे से अलग नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, कोई भी महत्वपूर्ण न्यूक्लियोटाइड नहीं है। आनुवंशिक संहिता में "विराम चिह्न" की अनुपस्थिति प्रयोगों में साबित हुई थी।

जी सार्वभौमिकता।

कोड पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों के लिए एक है। उपयुक्त प्रोटीन अनुक्रमों के साथ डीएनए अनुक्रमों की तुलना करते समय जेनेटिक कोड की सार्वभौमिकता का प्रत्यक्ष प्रमाण प्राप्त किया गया था। यह पता चला कि सभी जीवाणु और यूकेरियोटिक जीनोम में, एक ही कोड मानों का उपयोग किया जाता है। अपवाद हैं, लेकिन उनमें से कई नहीं।

आनुवंशिक संहिता की सार्वभौमिकता के पहले अपवाद कुछ प्रकार के जानवरों के माइटोकॉन्ड्रिया में पाए गए थे। यह यूजीए टर्मिनेटर के कोडन से संबंधित है, जिसे एमिनो एसिड ट्राइपोफान एन्कोडिंग, यूजीएच के कोड को पढ़ा गया था। बहुमुखी प्रतिभा से अन्य दुर्लभ विचलन पाए गए।

एमएच। आनुवांशिक कोड डीएनए या आरएनए बनाने कोडन में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के एक निश्चित विकल्प के आधार पर न्यूक्लिक एसिड अणुओं में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने की एक प्रणाली है,

प्रोटीन में प्रासंगिक एमिनो एसिड।जेनेटिक कोड में कई गुण हैं।

व्याख्यान 5। जेनेटिक कोड

अवधारणा की परिभाषा

जेनेटिक कोड डीएनए में न्यूक्लियोटाइड स्थान के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन में एमिनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए एक प्रणाली है।

चूंकि प्रोटीन के संश्लेषण में प्रत्यक्ष भागीदारी का डीएनए स्वीकार नहीं करता है, कोड आरएनए भाषा में लिखा गया है। आरएनए में, टिमिमी के बजाय यूरासिल शामिल है।

अनुवांशिक संहिता की गुण

1. ट्रिपलेट

प्रत्येक एमिनो एसिड 3 न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया जाता है।

परिभाषा: ट्रिपल या कोड - एक एमिनो एसिड एन्कोडिंग तीन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम।

कोड मोनोपलेट नहीं हो सकता है, 4 के बाद से (डीएनए में विभिन्न न्यूक्लियोटाइड की संख्या) 20 से कम है। कोड को नकल नहीं किया जा सकता है, क्योंकि 16 (4 न्यूक्लियोटाइड के संयोजनों और क्रमपरिवर्तन की संख्या 2) 20 से कम है। कोड ट्रिपल हो सकता है, क्योंकि 64 (4 से 3 तक संयोजनों और क्रमपरिवर्तन की संख्या 20 से अधिक है।

2. अध: पतन

मेथियोनीन और ट्राइपोफान के अपवाद के साथ सभी एमिनो एसिड, एक से अधिक ट्रिपल द्वारा एन्कोड किए गए हैं:

2 एके 1 ट्रिपलेट \u003d 2।

9 एके 2 ट्रिपलेट \u003d 18।

1 एके 3 ट्रिपलेट \u003d 3।

4 ट्रिपलेट \u003d 20 के 5 एके।

3 से 6 ट्रिपलेट्स \u003d 18।

कुल 61 ट्रिपलेट 20 एमिनो एसिड एन्कोड करता है।

3. अंतरंग विराम चिह्नों की उपलब्धता।

परिभाषा:

जीन - यह एक डीएनए अनुभाग एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला या एक अणु एन्कोडिंग है tphk।, आरआरएनए याsphk।.

जीन।tphk।, rphk।, sphk। प्रोटीन एन्कोडेड नहीं हैं।

प्रत्येक जीन के अंत में पॉलीपेप्टाइड को एन्कोडिंग करता है, कम से कम 3 ट्रिपलेट्स में से एक आरएनए के कोडन को समाप्त करने वाले कोडन को एन्कोड करता है, या संकेतों को रोकता है। एमआरएनए में, उनके पास निम्नलिखित रूप हैं:UAA, UAG, UGA । वे प्रसारण (समाप्त) प्रसारित कर रहे हैं।

सशर्त रूप से, कोडन विराम चिह्न के संकेतों से संबंधित हैअगस्त। - नेता अनुक्रम के बाद पहला। (व्याख्यान देखें 8) यह पूंजी पत्र का कार्य करता है। इस स्थिति में, यह फॉर्मिलमेथियोनिन (प्रोकैरॉट) को एन्कोड करता है।

4. unambixuity।

प्रत्येक ट्रिपलेट केवल एक एमिनो एसिड या प्रसारण टर्मिनेटर को एन्कोड करता है।

अपवाद कोडन हैअगस्त। । प्रोकैरियोटम में पहली स्थिति (पूंजी पत्र) में, यह फॉर्मिलमेथियोनिन को एन्कोड करता है, और किसी अन्य में - मेथियोनीन।

5. कॉम्पैक्टनेस, या इंट्राजेनिक विराम चिह्नों की अनुपस्थिति।
जीन के अंदर, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक सार्थक कोडन का हिस्सा है।

1 9 61 में, सेमोर बेंजर और फ्रांसिस क्रीक ने प्रयोगात्मक रूप से कोड और इसकी कॉम्पैक्टनेस की ट्रिपस्टालिटी साबित की।

प्रयोग का सार: "+" उत्परिवर्तन एक न्यूक्लियोटाइड का सम्मिलन है। "-" उत्परिवर्तन एक न्यूक्लियोटाइड का नुकसान है। एकल "+" या "-" जीन की शुरुआत में उत्परिवर्तन पूरे जीन को खराब करता है। डबल "+" या "-" उत्परिवर्तन भी पूरे जीन को खराब करता है।

ट्रिपल "+" या "-" जीन की शुरुआत में उत्परिवर्तन केवल इसका हिस्सा लूटता है। चार "+" या "-" उत्परिवर्तन पूरे जीन को फिर से खराब कर देता है।

प्रयोग यह साबित करता है कोड Trshpleta है और जीन के अंदर कोई विराम चिह्न नहीं है।प्रयोग दो पास के फेज जीन में किया गया था और इसके अलावा, दिखाया गया था, जीन के बीच विराम चिह्नों की उपस्थिति।

6. सार्वभौमिकता।

आनुवंशिक कोड पृथ्वी पर रहने वाले सभी प्राणियों के लिए एक है।

1 9 7 9 में, बेरील ने खोला आदर्श मानव माइटोकॉन्ड्रियल कोड।

परिभाषा:

"आदर्श" को जेनेटिक कोड कहा जाता है, जिसमें अर्ध-पाठ कोड की अपरिवर्तनीयता की जाती है: यदि पहले दो न्यूक्लियोटाइड दो तीन गुना में मेल खाते हैं, और तीसरा न्यूक्लियोटाइड एक वर्ग (दोनों purines या दोनों pyimidines) से संबंधित है, तो ये ट्रेलर एक ही एमिनो एसिड को एन्कोड करते हैं।।

यूनिवर्सल कोड में इस नियम से दो अपवाद हैं। सार्वभौमिक में आदर्श कोड से दोनों विचलन प्रमुख क्षणों से संबंधित हैं: प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत और अंत:

कोडोन	यूनिवर्सल कोड	माइटोकॉन्ड्रियल कोड
		कशेरुकाओं	इनवर्टेब्रेट	ख़मीर	पौधों
	रूक जा।				रूक जा।
UA के साथ।
एक जी ए		रूक जा।
		रूक जा।			230 प्रतिस्थापन एन्कोडेड एमिनो एसिड की कक्षा को नहीं बदले। ट्रिम करने के लिए। 1 9 56 में, जॉर्ज गामोव ने एक ओवरलैपिंग कोड का प्रस्ताव दिया। एचएएम कोड के अनुसार, जीन में तीसरे से शुरू होने वाले प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड 3-कोडन का हिस्सा है। जब अनुवांशिक कोड को समझा गया था, तो यह पता चला कि यह निरंतर नहीं है, यानी। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड केवल एक कोडन का हिस्सा है। अतिव्यापी अनुवांशिक कोड के फायदे: कॉम्पैक्टनेस, प्रविष्टि या न्यूक्लियोटाइड हटाने से प्रोटीन संरचना की छोटी निर्भरता। नुकसान: न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन और पड़ोसियों पर प्रतिबंध से प्रोटीन संरचना की एक बड़ी निर्भरता। 1 9 76 में, फेज φx174 के डीएनए को अनुक्रमित किया गया था। उनके पास एक एकल फंसे हुए अंगूठी डीएनए है, जिसमें 5375 न्यूक्लियोटाइड शामिल हैं। यह ज्ञात था कि एफएजी 9 प्रोटीन एन्कोड करता है। उनमें से 6 के लिए, जीन पहचाने गए, एक दूसरे में स्थित थे। यह पता चला कि ओवरलैपिंग है। जीन पूरी तरह से जीन के अंदर हैडी । इसकी शुरूआत कोडन एक न्यूक्लियोटाइड में एक पठन शिफ्ट के परिणामस्वरूप दिखाई देती है। जीनजे। शुरू होता है जहां जीन समाप्त होता हैडी । प्रारंभिक कोड जीनजे। समाप्त कोडन जीन के साथ ओवरलैपडी दो न्यूक्लियोटाइड की एक पारी के परिणामस्वरूप। डिजाइन को न्यूक्लियोटाइड की संख्या में "पठन फ्रेम की शिफ्ट" कहा जाता है, जो नेक्रोट तीन है। आज तक, ओवरलैपिंग केवल कई चरणों के लिए दिखाया गया है। डीएनए सूचना क्षमता 6 बिलियन लोग पृथ्वी पर रहते हैं। उनके बारे में वंशानुगत जानकारी 6x10 9 spermatozoa में संलग्न। एक अलग अनुमानित व्यक्ति के अनुसार 30 से 50 तक हजारों जीन। सभी लोग ~ 30x10 13 जीन या न्यूक्लियोटाइड के 30x10 16 जोड़े, जो 10 17 कोडन बनाते हैं। औसत बुकपेज में 25x10 2 वर्ण होते हैं। डीएनए 6x10 9 स्पर्मेटोज़ोआ में लगभग जानकारी होती है 4x10 13 पुस्तक पेज। ये पेज 6 वीं एनएसयू इमारतों की राशि पर कब्जा करेंगे। 6x10 9 spermatozoa आधा थिम्बल पर कब्जा कर लिया। उनके डीएनए को एक चौथाई से भी कम समय लगता है।