유전적인 정보의 코드. 단백질 및 핵산의 생합성

유전자 코드, 단백질 분자 (폴리 펩타이드)에서 1 차 구조 (아미노산 잔기의 배열)를 결정하는 DNA 분자 (일부 바이러스 - RNA)에서의 뉴클레오타이드 염기 서열로서 유전 정보를 기록하는 시스템. 유전 적 규정의 문제는 DNA (O. 에이버리, K. Mac-Lodoz, McCarthy, 1944)의 유전 적 역할을 증명 한 후에 공식화되었으며 그 구조를 해독하고 구조를 해독했다 (J. Watson, F. Creek, 1953 ), 유전자가 효소 (원리 "유전자가 하나의 효소"J. Bidla 및 E. tetetema, 1941)의 구조와 기능을 정의하고 그 1 차에서 공간 구조 및 단백질 활성의 의존도가 있다는 것을 확립 한 후 구조 (F. Senger, 1955). 4 염기의 조합의 문제에 대한 질문 핵산 폴리 펩타이드에서 20 개의 일반 아미노산 잔기의 교대를 결정하고, 1954 년에 Gamov를 처음 두었습니다.

뉴클레오티드 쌍의 인서트 및 수수료의 상호 작용이 조사되었다. 1961 년 Bacteriophage T4 F. Creek 및 다른 과학자들 중 하나에서 유전 적 코드의 일반적인 특성을 확인했다 : 삼중 강구, 즉 각 아미노 폴리펩티드 회로에서의 산 잔기는 유전자 DNA에서 3 개의 염기 (삼중 항 또는 코돈) 세트에 해당합니다. 유전자 내의 코드 판독은 고정 된 지점, 한 방향으로, "쉼표가없는", 즉 코돈이 서로 다른 징후로 분리되지 않는 것으로 간다; 퇴행 또는 이중화 - 동일한 아미노산 잔류 물은 여러 코돈 (코돈 동의어)을 인코딩 할 수 있습니다. 저자들은 코돈이 겹치지 않는다는 것을 제안했다 (각베이스는 하나의 코돈에만 속한다). 합성 매트릭스 RNA (mRNA)의 조절하에 세포없는 단백질 합성 시스템을 사용하여 삼중 수용력의 코딩 능력을 직접적으로 연구 하였다. 1965 년까지 유전자 코드는 C. Ochoa, M. Nirenberg 및 H. G. Korana의 작품에서 완전히 해독되었습니다. 유전 적 규정의 비밀리의 공개는 20 세기의 생물학의 뛰어난 업적 중 하나였습니다.

셀의 유전 코드의 구현은 2 개의 매트릭스 프로세스 - 전사 및 방송 중에 발생합니다. 게놈과 단백질 사이의 매개체는 DNA 실 중 하나에서 전사 공정 중에 형성된 mRNA입니다. 이 경우, 1 차 단백질 구조에 대한 정보를 전달하는 DNA 기지 서열은 mRNA 염기의 서열로서 "재 작성"된다. 그런 다음 리보솜을 전달하는 동안 mRNA의 뉴클레오타이드의 서열은 운반 RNA (TRNA)에 의해 판독된다. 후자는 아미노산 잔기가 부착 된 수용체 단부 및 상응하는 mRNA 코돈을 인식하는 anti-cytone-triplet이다. 코돈과 안티 코돈의 상호 작용은베이스의 상보적인 페어링에 기초하여 발생합니다 : 아데닌 (A) - 우라실 (U), 구아닌 (g) - 시토신 (C); 이 경우, mRNA 염기의 서열은 합성 된 단백질의 아미노산 서열로 변환된다. 동일한 아미노산에 대해 다양한 유기체가 서로 다른 코디온이 다른 주파수와 동의어를 사용합니다. 폴리 펩타이드 사슬을 코딩하는 mRNA의 판독은 아미노산 메티오닌에 상응하는 코드 8 월으로부터 (개시)된다. 코돈을 시작하여 원핵 생물에서 덜 자주 덜 자주 덜 자주, uug (류신), Aua (이소 루신), Aua (이소 루신), ACG (Threonine), Cug (Leucine). 이것은 소위 프레임 또는 위상, 방송 중에 읽는 것을 정의합니다. 즉, 3 개의 코돈 터미네이터 중 하나가 충족 될 때까지 TRNA의 삼중 항을위한 트리플 렛에 의해 mRNA의 전체 뉴클레오타이드 서열이 읽혀집니다. 정지 코돈으로 : UAA, UAG, UGA (테이블). 이 삼중 항의 판독 값은 폴리펩티드 사슬의 합성 완료로 이어진다.

코드 8 월 및 정지 코돈은 폴리 펩타이드를 코딩하는 mRNA 섹션의 처음부터 적절하게 적합하게

유전자 코드는 준 보편적입니다. 즉, 다른 객체의 일부 코돈 값의 가치가 적은 변화가 있으며,이 문제는 의미가있는 종결자가 의미가 있습니다. 예를 들어, 일부 진핵 생물과 Mycoplasmas의 미토콘드리아에서 UGA는 트립토판을 암호화합니다. 또한 일부 mRNA 박테리아와 진핵 생물에서 UGA는 특이한 아미노산 - 셀랑 슈타인을 암호화하고 Archaebacteria - Pyrolysis 중 하나에서 Uag를 암호화합니다.

유전 적 코드가 무작위로 ( "냉동 된 경우의 가설")에 적용되는 관점이 있습니다. 그가 진화 할 가능성이 더 큽니다. 그러한 가정에 대해서는, 더 단순하고, 분명히 미토콘드리아에서 읽은 코드의 더 많은 고대 버전의 "2 개의"규칙이 있는데, 아미노산이 두 가지만이 결정될 때 삼중 항에있는 3 개의 염기.

조명 : Crick F. N. A. 약. 단백질 // 자연을위한 유전자 코드의 일반적인 성격. 1961. Vol. 192; 유전자 코드. N. Y., 1966; 오, M. 생물학적 코드. M., 1971; Inge-Eternal S. G. Genetic Code : 규칙 및 예외는 어떻게됩니까? 현대 자연 과학...에 M., 2000. T. 8; Ratner V. A. System // Sorose Educational Journal의 유전 코드. 2000. T. 6. 3.

S. G. Inge-Evenomov.

어떤 세포와 몸체에서 해부학 적, 형태 학적 및 기능적 성질의 모든 특징은 그에 포함 된 단백질의 구조에 의해 결정됩니다. 신체의 유전성은 특정 단백질을 합성하는 능력입니다. 아미노산에서는 생물학적 흔적이 의존하는 폴리펩티드 사슬에 위치합니다.
각 세포마다 DNA 폴리 뉴클레오타이드 사슬에서의 뉴클레오타이드의 자체 서열은 특징이다. 이것은 유전 적 DNA 코드입니다. 이를 통해 특정 단백질의 합성에 대한 정보가 기록됩니다. 유전 적 코드가 그 특성 및 유전 정보에 관해서는이 기사에서 설명한다는 사실.

약간의 역사

아마도 유전 적 코드가 존재하는 아이디어는 20 세기 중반에 J. Gamov와 A.dun에 의해 공식화되었다는 생각. 그들은 특정 아미노산의 합성을 담당하는 뉴클레오타이드 서열이 적어도 3 단계를 함유한다는 것을 기술했다. 나중에 그들은 3 개의 뉴클레오타이드의 정확한 양 (이것은 유전자 코드 단위)이며, 이는 삼중 항이나 코돈이라고 불 렸습니다. 총 뉴클레오타이드는 RNA가 발생하는 산성 분자가 4 가지 뉴클레오타이드의 유물로 구성되기 때문에 644입니다.

유전자 코드는 무엇입니까?

뉴클레오타이드의 서열로 인한 아미노산 단백질의 서열을 암호화하는 방법은 모든 살아있는 세포와 생물체의 특징이다. 그것이 유전자 코드입니다.
DNA에는 4 개의 뉴클레오타이드가 있습니다.

아데닌 - a;
guanin - r;
cytosin - c;
tIMIN - T.

그들은 러시아인들이 라틴어 또는 (러시아어 언어 문학에서) 대문자로 표시됩니다.
RNA에는 4 개의 뉴클레오타이드가 있지만, 그 중 하나는 DNA와 다릅니다.

아데닌 - a;
guanin - r;
cytosin - c;
우라실 - W.

모든 뉴클레오타이드는 체인에 내장되어 있으며, 이중 헬릭스는 DNA 및 RNA - 싱글으로 변합니다.
단백질은 특정 서열에 위치한 이들이 구축되어 생물학적 특성을 결정합니다.

유전자 코드의 특성

세 쌍둥이. 유전자 코드 유닛은 3 개의 글자로 구성되며 삼중 항입니다. 이것은 20 개의 기존 아미노산이 코돈 또는 트럴 판이라고하는 3 개의 특정 뉴클레오타이드로 암호화된다는 것을 의미합니다. 4 개의 뉴클레오타이드에서 생성 될 수있는 64 개의 조합이 있습니다. 이 양은 20 개의 아미노산을 인코딩하기에 충분합니다.
삭제. 각 아미노산은 메티오닌과 트립토판을 제외하고는 하나 이상의 코돈에 해당합니다.
주목 성명. 하나의 코돈은 하나의 아미노산을 암호화합니다. 예를 들어, 헤모글로빈 트리플렛 개그와 GAA 인코딩의 베타 목표에 대한 정보가있는 건강한 사람의 유전자에서 아픈 낫 세포 빈혈이있는 모든 사람들은 하나의 뉴클레오타이드가 대체됩니다.
노리 성. 아미노산 서열은 항상 유전자가 함유하는 뉴클레오타이드 서열에 대응한다.
유전 적 코드는 연속적이고 콤팩트하므로 "구두점 표시가 없습니다." 즉, 특정 코돈에서 시작하는 것입니다. 지속적인 독서가 있습니다. 예를 들어, Auggzuaaugug는 Aug, Gog, Tsu, Aau, GuG와 같은 읽고 함께 읽습니다. 그러나 8 월, ugg 등이 아니거나 그렇지 않으면 다른 것입니다.
보편성. 사람들이 물고기, 버섯, 박테리아에 이르기까지 모든 세속적 인 유기체에 대해 절대적으로 하나입니다.

표

본 테이블은 모든 이용 가능한 아미노산이 아닙니다. 히드 록시 프로롤린, 히드 록시 화린, 포스 티 린, 요오드 생성 티로신, 시스틴 및 일부 다른 아미노산으로 인해 된 다른 아미노산으로부터 유래되고 방송의 결과로 단백질의 변형 후 형성 되었기 때문이다.
유전 적 코드의 특성으로부터, 하나의 코돈이 하나의 아미노산을 코딩 할 수있는 것으로 알려져있다. 예외는 추가 기능을 수행하고 발린 및 메티오닌, 유전 적 코드를 코딩하는 것입니다. IRNA, 코돈으로 시작하는 경우, 포르 틸 메션을 운반하는 T-RNA를 부착합니다. 합성이 완료되면, 그것은 자신을 분할하고, 공식 잔류 물을 포착하여 메티오닌 잔류 물로 변형시킨다. 따라서, 상기 코돈은 폴리펩티드 사슬 합성의 개시제이다. 그들이 처음에는 아니면 다른 사람들과 다른 것이 아닙니다.

유전 정보

이 개념에서 조상에서 전송되는 속성 프로그램이 묵시적입니다. 유전자 코드로 유전이 쌓여 있습니다.
그것은 단백질 유전 적 코드의 합성으로 실현됩니다.

정보 및 RNA;
리보솜 rnn.

정보는 직접 연결 (DNA RNA 단백질) 및 역 (수요일 DNA)을 전송합니다.
유기체는이를 수신, 저장, 전송하고 가장 효율적으로 사용할 수 있습니다.
상속 전송, 정보는 특정 신체의 개발을 결정합니다. 그러나 상호 작용으로 인해 환경 후자의 반응은 진화와 발달이 발생하기 때문에 왜곡됩니다. 따라서 새로운 정보가 신체에 놓여 있습니다.

법률 계산 분자 생물학 그리고 유전자 코드의 발견은 유전학을 다윈의 이론과 연결 해야하는 것으로 나타났습니다. 합성 이론 진화 - 고전적인 생물학.
유전, 변동성 및 자연 선택 Darwin은 유전 적으로 정의 된 선택으로 보완됩니다. 진화가 구현됩니다 유전 적 수준 환경에 가장 적합한 가장 가치있는 징후의 무작위 돌연변이와 상속.

인간의 코드 암호 해독

90 년대에는 인간 유전자의 99.99 %를 함유 한 게놈 단편이 2 천분의 것에 개방 된 게놈 단편이 개방 된 결과로서 인간 게놈 프로젝트가 출시되었다. 알 수없는 것은 단백질의 합성에 참여하지 않는 단편에 남아 있으며 인코딩되지 않습니다. 그들의 역할은 알려지지 않았습니다.

2006 년에있는 후자의 염색체 1은 게놈에서 가장 길다. 암을 비롯한 300 개 이상의 50 질병이 위반 및 돌연변이의 결과로 나타납니다.

그러한 연구의 역할은 과대화하기가 어렵습니다. 그들이 어떤 종류의 유전 적 코드를 발견했을 때, 형태 학적 구조가 형성되면서 법률이 형성되면서, 정신, 하나 또는 다른 질병, 대사 및 개인의 바이스에 대한 소재로 알려졌습니다.

유전 적 코드 하에서, DNA 및 RNC의 뉴클레오티드 화합물의 순차적 위치를 나타내는 징후의 시스템을 이해하는 것이 통상적이다. 아이코닉 시스템단백질 분자에서 아미노산 화합물의 서열을 표시합니다.

그것은 중요하다!

과학자들이 유전자 코드의 특성을 탐험 할 수 있었을 때, 보편성은 주요 중 하나로 간주되었다. 예, 이상하게 충분히 소리가 들리면 모든 것이 하나의 보편적 인 유전자 코드를 결합합니다. 그것은 큰 시간 간격 동안 형성되었으며 그 과정은 약 35 억년 전에 끝났습니다. 결과적으로 코드 구조에서는 출생 순간부터 오늘까지의 진화의 흔적을 추적 할 수 있습니다.

유전자 코드의 요소들의 일련에 대해 말하면 그것은 혼란 스럽지만 엄격하게 정의 된 순서가 있음을 알 수 있습니다. 또한 이것은 또한 유전자 코드의 특성을 크게 결정합니다. 이것은 문자와 음절 파일의 위치와 동일합니다. 그것은 평소 주문을 해결할 가치가 있으며, 우리가 책이나 신문 페이지에서 읽을 것과 대부분은 어리석은 아바나 디브라로 바뀔 것입니다.

유전자 코드의 주요 특성

일반적 으로이 코드는 특별한 방식으로 암호화 된 모든 정보를 전달합니다. 코드를 해독하기 위해서는 알아야 할 사항을 알아야합니다. 고유 한 특징.

따라서 유전자 코드의 주요 특성은 다음과 같습니다.

세 쌍둥이;
퇴행성 또는 이중화;
주목 성명;
연속성;
위의 다양성이 이미 언급되었습니다.

각 부동산에 머물러 보자.

1. 삼중 항

이는 3 개의 뉴클레오티드 화합물이 분자 (즉, DNA 또는 RNA) 내부에 순차적 사슬을 형성하는 경우이다. 결과적으로 삼중 항 연결이 생성되거나 펩타이드 회로의 위치 인 아미노산 중 하나를 암호화합니다.

그들의 조성물에 포함되는 질소 화합물 (뉴클레오타이드)의 종류에 따라 그들의 화합물 서열에 따라 코돈 (그들은 코드 단어들)이있다.

유전학에서는 64 개의 코돈 유형을 할당하는 것이 일반적입니다. 그들은 각각 3 종류의 뉴클레오타이드의 조합을 형성 할 수 있습니다. 이것은 4 번에서 3도까지의 발기와 같습니다. 따라서, 64- 뉴클레오타이드 조합의 형성이 가능하다.

2. 유전자 코드의 중복성

이 속성은 일반적으로 2-6 이내의 단일 아미노산을 암호화해야 할 때 여러 코돈이 필요할 때 추적됩니다. 그리고 트립토판만이 하나의 삼중 항을 사용하여 인코딩 될 수 있습니다.

3. 인식 한

그것은 건강한 유전의 지표로서 유전자 코드의 속성을 들어갑니다. 예를 들어, 정상적인 헤모글로빈에 관한 혈액의 양호한 조건에 대해서는 체인 트리플 렛 GaA의 6 위의 의사에게 의사에게 말할 수 있습니다. 그것은 헤모글로빈에 대한 정보를 가져 오는 사람이며, 인코딩되어 빈혈이 아프면 뉴클레오타이드 중 하나가 질병 신호 인 코드의 또 다른 편지로 대체됩니다.

4. 연속성

유전 적 코드 의이 특성을 기록 할 때, 체인의 링크와 같은 코돈은 거리에 있지만 직접적인 근접성에서 핵산 회로에서 서로 가깝지 않고이 사슬이 중단되지 않는다는 것을 기억해야합니다. 시작이나 끝이 없습니다.

5. 보편성

지구상의 모든 것이 일반적인 유전 적 코드로 유통되어 결코 잊지 않아야합니다. 그러므로 곤충과 새들, 곤충과 새들, 바오 보브의 세기, 그리고 똑같은 삼중 항이 유사한 아미노산에 의해 코딩되는 것으로 간신히 분쇄된다.

특정 신체의 특성에 대한 주요 정보가 특정 신체의 특성에 관한 주요 정보가 이전에 살았고 유전자 코드로 존재하는 사람들로부터 신체가 상속되는 종류의 프로그램이 깔려 있음을 유전자에게 있었다.

일찍 우리는 하나의 폴리 뉴클레오타이드 사슬의 용액에 두 번째 (병렬) 사슬의 용액이있는 경우 뉴클레오타이드가 지구상의 삶의 형성에 중요하다는 것을 강조했다. 관련 뉴클레오타이드의 보완적인 연결. 동일한 수의 핵 모양의 뉴클레오타이드와 그 화학적 관계는 이러한 종류의 반응의 이행을위한 필수 불가결 한 조건이다. 그러나 단백질의 합성에서 iRNA로부터의 정보가 보완의 원리를 준수하는 경우 임의의 연설의 단백질 구조에서 구현되는 경우가 될 수 없다. 이것은 iRNA에서 단량체의 수뿐만 아니라 합성 된 단백질에서도 특히 중요합니다. 왜냐하면 그들은 특히 중요합니다 (뉴클레오타이드의 한쪽면에서 다른 아미노산이있는) 사이의 구조적 유사성이 없습니다 짐마자 이 경우 폴리 펩타이드의 구조로 폴리 뉴클레오타이드로부터 폴리 뉴클레오티드로부터 정보의 정확한 번역의 새로운 원리를 생성 할 필요가 있습니다. 진화론에서 그러한 원칙이 만들어졌고 유전 적 규정은 재단에 놓여졌습니다.

유전 적 코드는 DNA 또는 RNA에서의 뉴클레오타이드 서열의 특정 교대로 단백질의 아미노산에 상응하는 코돈을 형성하는 핵산 분자에서 핵산 분자에서 유전 정보를 기록하는 시스템이다.

유전 적 코드에는 몇 가지 속성이 있습니다.

세 쌍둥이.

변성 또는 중복성.

주목 성명.

극성.

비 유도.

콤팩트니스.

보편성.

일부 저자는 뉴클레오타이드 코드의 화학적 특징과 관련된 코드의 다른 속성을 제공하거나 신체의 단백질에서 개별 아미노산이 발생하는 빈도로 관련된 코드의 다른 속성을 제공한다는 점에 유의해야합니다. 그러나 이러한 속성은 위의 흐름이므로 우리는 그곳에서 고려할 것입니다.

그러나. 세 쌍둥이. 유전 적 코드는 많은 어려운, 조직화 된 시스템이 가장 작은 구조적이고 가장 작은 기능 단위를 갖는다. triplet - 유전자 코드의 가장 작은 구조 단위. 3 개의 뉴클레오타이드로 구성됩니다. 코드 - 유전자 코드의 가장 작은 기능 단위. 규칙적으로 코돈은 Innk Traillets라고합니다. 유전 적 코드에서 코돈은 여러 기능을 수행합니다. 첫째, 그 주요 기능은 하나의 아미노산을 암호화한다는 것입니다. 둘째, 코돈은 아미노산을 인코딩하지 않을 수 있지만,이 경우 다른 기능을 수행합니다 (아래 참조). 정의에서 볼 수있는 바와 같이, 삼중 항은 특성을 특징으로하는 개념이다. 초등학교 구조 단위 유전자 코드 (3 개의 뉴클레오타이드). 코드 - 특성 초등 기준 단위 게놈 - 3 개의 뉴클레오타이드는 하나의 아미노산의 폴리펩티드 사슬에 대한 부착을 결정합니다.

기본 구조 단위는 먼저 이론적으로 이론적으로 해독 한 다음 그 존재가 실험적으로 확인되었다. 실제로, 20 개의 아미노산은 하나 또는 두 개의 뉴클레오타이드에 의해 코딩 될 수 없다. 후자는 4. 살아있는 유기체에서 사용할 수있는 아미노산의 수를 겹치는 4 개의 3 \u003d 64 옵션을 제공하는 4 개의 뉴클레오타이드 (Label 1 참조).

표 64에 제시된 뉴클레오타이드 조합은 2 개의 특징을 갖는다. 첫째, 삼중 수의 64 가지 변이 중 61은 코돈이고 어떤 아미노산을 코딩하고 있으며, 이들은 호출됩니다. 시맨틱 코돈...에 세 쌍둥이는 인코딩하지 않습니다

1 번 테이블.

정보 RNA와 해당 아미노산의 코드

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




	무의미한 말	무의미한 말
	무의미한 말




		만났어.



		샤프트

아미노산은 방송의 끝을 나타내는 정지 신호입니다. 이러한 삼중 항은 3입니다. UAA, UAG, UIG.그들은 또한 "무의미한 코돈 (nonsense codons)이라고도합니다. 하나의 뉴클레오타이드의 삼중의 대체와 관련된 돌연변이가 의미하는 돌연변이가 의미 론적 코돈으로부터 무의미한 코돈이 발생할 수있다. 이러한 유형의 돌연변이가 호출됩니다 넌센스 - 돌연변이...에 이러한 정지 신호가 유전자 내부에 형성되면 (정보 부에서)이 위치에서 단백질의 합성 중에 공정은 끊임없이 인터럽트가 발생합니다. 단백질의 첫 번째 (정지 신호 전) 부분 만 합성됩니다. 그러한 병리학을 가진 사람은 단백질의 부족과이 부족과 관련된 증상이 발생할 것입니다. 예를 들어, 이러한 종류의 돌연변이는 헤모글로빈의 베타 체인을 코딩하는 유전자에서 검출됩니다. 헤모글로빈의 단축 된 비활성 체인이 합성되어 빠르게 파괴됩니다. 그 결과, 베타 사슬이없는 헤모글로빈 분자가 형성된다. 그러한 분자는 그들의 의무를 완전히 충족시키지 않을 것임이 분명합니다. 용혈성 빈혈 (그리스어 단어 "탈라사"에서 베타 - 제로 탈라 시피아의 유형으로 발전하는 심각한 질병이 있습니다.이 질병이 처음 발견 된 지중해 바다에서는 지중해 바다에서).

정지 코돈의 작용 메커니즘은 의미 코돈의 작용 메커니즘과 다릅니다. 이것은 아미노산을 코딩하는 모든 코돈에 대해, 해당 TRNA가 발견되었다는 사실에서 다음과 같습니다. 넌센스 - 코돈의 경우 TRNA를 찾을 수 없습니다. 결과적으로, 단백질의 합성을 멈추는 과정에서, TRNA는 부분적이지 않습니다.

코돈8 월 (때로는 Google) 아미노산 메티오닌과 발린을 암호화 할뿐만 아니라초 기자 방송 .

비. 변성 또는 중복성.

61 of 64 쌍은 20 개의 아미노산으로 인코딩됩니다. 아미노산의 양에 걸쳐 삼중 수의 수를 초과하는 3 번 시간은 2 개의 코딩 옵션이 정보를 전송할 때 사용될 수 있음을 시사한다. 첫째, 모든 64 개의 코돈이 20 개의 아미노산을 코딩하는 것에 모두 포함될 수있는 것은 아니며, 20 및 둘째로, 아미노산은 여러 코돈으로 인코딩 될 수있다. 연구에 따르면 자연은 마지막 옵션을 사용했습니다.

선호도가 명백합니다. 아미노산의 인코딩에서 트리플 렛의 64 가지 변이가 참여한 경우 20이면 44 개의 삼중 세트 (64 개 중 64 개)가 불친절히 남아있을 것입니다. 무의미한 (말도 안되는 코더). 이전에는 셀의 수명에 대해 얼마나 위험한 지, 넌센스 코돈의 돌연변이의 결과로 코딩 트리플릿의 변형이 RNA 중합 효소의 정상적인 작동을 크게 위반하여 궁극적으로 질병의 발달을 유도합니다. 현재 게놈에서 3 코돈은 의미가 없으므로 넌센스 - 코돈의 수가 약 15 배 증가 할 것임을 상상해보십시오. 이러한 상황에서, 무의미한 코돈으로 정상 코돈의 전이가 임의의 것이 아니라는 것이 분명하다.

하나의 아미노산이 여러 삼중 세트에 의해 코딩되는 코드를 퇴화 또는 과도하게 불릴 수 있습니다. 거의 모든 아미노산은 여러 코돈에 해당합니다. 따라서 아미노산 류신은 6 개의 트리플 렛 - UUA, UUG, CSU, CSU, CSU, ZUG로 인코딩 될 수 있습니다. Valin은 페닐알라닌 4 쌍둥이로 인코딩됩니다. triptophan과 methioine.한 코돈으로 코딩됩니다. 다른 문자에 의한 동일한 정보의 기록과 관련된 속성이 호출됩니다. 삭제.

하나의 아미노산을위한 코돈의 수는 단백질의 아미노산의 발생 빈도에서 잘 상관 관계가있다.

그리고 이것은 가장 가능성이 높습니다. 단백질에서 아미노산이 발생하는 빈도가 클수록 게놈 중의이 아미노산의 코돈이 더 자주 발생하면 돌연변이원 성 요인의 손상 확률이 높아집니다. 따라서 돌연변이 코돈이 높은 퇴화와 함께 어미노 산을 단단히 코딩 할 기회가 더 많다는 것은 분명합니다. 이러한 위치를 사용하면 유전 적 코드의 퇴행성은 보호 인간 게놈의 손상에서의 메커니즘입니다.

퇴행성이란 분자 유전학 및 다른 의미에서 사용되는 용어가 사용된다는 점에 유의해야합니다. 그래서 코돈의 정보의 주요 부분은 첫 번째 두 뉴클레오타이드 상에 떨어지고, 코돈의 제 3 위치의베이스는 불필요하게된다. 이 현상은 "세 번째 기지의 변성"이라고합니다. 후자의 기능은 돌연변이의 효과를 최소화합니다. 예를 들어, 혈액 적혈구의 주요 기능은 폐에서 조직에서 이산화탄소와 이산화탄소로 산소의 전달이 쉽습니다. 이 기능을 수행합니다. 호흡기 안료 - 헤모글로빈은 전체 적혈구 세포질을 채 웁니다. 그것은 해당 게놈에 의해 인코딩되는 단백질 부분 - 글로빈으로 구성됩니다. 헤모글로빈 분자의 단백질 이외에, 철분을 함유하는 헴이 포함됩니다. 글로빈 유전자의 돌연변이는 다양한 헤모글로빈 옵션의 출현으로 이어집니다. 대부분 자주 돌연변이는 관련이 있습니다 하나의 뉴클레오타이드를 새로운 코돈 유전자에서 다른 및 외관으로 대체이는 헤모글로빈 폴리펩티드 사슬에서 새로운 아미노산을 코딩 할 수 있습니다. 트리플 렛에서 돌연변이의 결과로서, 임의의 뉴클레오타이드를 대체 할 수있다 - 첫 번째, 두 번째 또는 세 번째. Globin Genes의 무결성에 영향을 미치는 수백 개의 돌연변이가 있습니다. 약 400 이들 중에서는 유전자 중의 단일 뉴클레오타이드의 대체 및 폴리 펩타이드에서 상응하는 아미노산 치환과 관련된다. 이들 중에서 100 대체품은 헤모글로빈의 불안정성과 폐에서 매우 무겁게 폐의 다양한 질병의 불안정성을 유발합니다. 300 (약 64 %) 대체 돌연변이는 헤모글로빈 기능에 영향을 미치지 않으며 병리학을 유도하지 않습니다. 트리플릿 코딩 세린, 류신, 프롤린, 아르기닌 및 다른 아미노산의 제 3 뉴클레오타이드의 교체가 코돈 - 동의어, 동일한 아미노산을 암호화합니다. 표현형으로 그러한 돌연변이는 명시되지 않습니다. 대조적으로, 100 % 사례에서 삼중 항 중에서 제 1 또는 제 2 뉴클레오티드를 대체하는 것은 새로운 버전의 헤모글로빈의 외관을 초래한다. 그러나이 경우 무거운 표현형 질환은 아닐 수도 있습니다. 이를위한 이유는 헤모글로빈에서 아미노산을 첫 번째 물리 화학적 특성과 다른 유사성으로 대체합니다. 예를 들어, 친수성 성질을 갖는 아미노산이 다른 아미노산으로 대체되지만 동일한 특성을 갖는 경우.

헤모글로빈은 헴의 철 - 상쾌한 그룹 (산소 및 이산화탄소 분자가 연결되어 있음)과 단백질 - 글로빈으로 구성됩니다. 성인 헤모글로빈 (HVA)에는 두 가지가 있습니다 - 사람과 2 명 --spi. 분자 - cepping은 141 아미노산 잔류 물을 포함하고, -Coided - 146, - I. -spi는 많은 아미노산 잔류 물이 다릅니다. 각 globin 체인의 아미노산 서열은 자체 게놈에 의해 인코딩됩니다. 유전자 인코딩 -Chane은 짧은 어깨 16 염색체에 위치하고 있습니다. -en - 11 염색체의 짧은 어깨에. 유전자 인코딩의 교체 - 첫 번째 또는 두 번째 뉴클레오타이드의 헤모글로빈은 거의 항상 단백질에서 새로운 아미노산의 외관, 헤모글로빈 기능 장애 및 환자에게 심한 결과를 초래합니다. 예를 들어, "Y"에있는 Tsau Trips (히스티딘) 중 하나에서 대체 "C"는 또 다른 아미노산을 암호화하는 새로운 Yau Triplet의 모습으로 이어질 것입니다 - 티로신 표현형은 심각한 질병으로 자체적으로 나타납니다. 비슷한 63 자리의 교체 티로신의 디디 딘 폴리펩티드는 헤모글로빈 불안정화로 이어질 것입니다. Methemoglobinemia가 개발 중입니다. 돌연변이의 결과로, 돌연변이의 결과로, 6 번째 위치에서 발린 당 글루탐산 -spi는 가장 힘든 질병의 원인입니다 - 낫 세포 빈혈. 우리는 슬픈 목록을 계속하지 않을 것입니다. 우리는 첫 번째 두 뉴클레오타이드를 교체 할 때 아미노산이 이전과 비슷한 물리 화학적 특성에 나타날 수 있음을 알 수 있습니다. 따라서 글루탐산 (GAA)을 암호화하는 트립 중 하나에서 제 2 뉴클레오타이드를 대체하는 것 "Y"에 대한 -SPI는 새로운 삼중 항 (GUA)을 코딩하는 발린의 외관으로 이어지고 "A"에 대한 첫 번째 뉴클레오티드의 대체는 아미노산 라이신을 코딩하는 AAA 삼중 항을 형성합니다. 글루탐산과 라이신은 물리 화학적 특성에서 유사합니다. 이들은 모두 친수성입니다. Valin은 소수성 아미노산입니다. 따라서 소수성 발진물에 대한 친수성 글루탐산의 대체는 궁극적으로 겸상 세포 빈혈의 발달을 유도하는 헤모글로빈의 성질을 크게 변화시켜 친수성 글루탐산을 친수성 라이신으로 대체하여 혈압의 기능을 덜 대화합니다 - 환자는 Malokrovia의 가벼운 모양을 가지고 있습니다. 제 3베이스의 교체의 결과로, 새로운 삼중 항은 이전의 Aimino 산을 꽉 끼는 것을 코딩 할 수있다. 예를 들어, Tsau Uracil이 세토신으로 대체 된 경우 Tsats의 삼중 항으로 대체 된 경우 사실상 표현형 변화가 없을 것입니다. 이것은 이해할 수 있습니다 두 삼중 항은 동일한 아미노산 - Gistidin을 인코딩합니다.

결론적으로, 유전자 코드의 퇴행성과 이런스 주의자의 제 3 기지의 퇴행성이 DNA와 RNA의 독특한 구조에서 진화중인 방어 메커니즘이라는 것을 강조하는 것이 적절하다.

에. 주목 성명.

각 삼중 항 (의미없는 것 제외)은 하나의 아미노산 만 남극합니다. 따라서, 코돈 - 아미노산의 방향으로, 유전 적 코드는 모호하지 않고, 아미노산의 방향으로 - 모호한 (퇴행)이다.

명시되지 않았다

아미노산의 코드

퇴행하다

그리고이 경우, 유전자 코드에서의 모호하지 않은 필요성은 분명합니다. 다른 실시 예에서, 동일한 코돈의 방송 동안, 단백질 사슬에 상이한 아미노산이 매립되고 단백질은 다양한 주요 구조 및 상이한 기능으로 형성되었다. 세포의 신진 대사는 "하나의 유전자 - 몇 가지 poypeptides"의 모드로 이동합니다. 그러한 상황에서 유전자의 규제 기능이 완전히 손실 될 것이라는 것은 분명합니다.

극성

DNA 및 iRNA로부터의 정보를 읽는 것은 한 방향으로 만 발생합니다. 극성은 최고 주문 (2 차, 3 차 등)의 구조를 결정하는 데 중요합니다. 이전에, 우리는 더 낮은 주문 구조에 관해 이야기했는데, 고차 구조를 정의한다. 단백질에서의 고차원의 3 차 구조와 구조는 합성 된 RNA 사슬이 리보솜으로부터의 DNA 분자 또는 폴리펩티드 사슬에서 벗어나 자마자 즉시 형성된다. RNA 또는 폴리 펩타이드의 자유 단부가 3 차 구조를 획득 한 시점에서, 사슬의 타단은 DNA (RNA가 전사 된 경우) 또는 리보솜 (폴리 펩타이드가 전사 된 경우)에서 계속 합성되고있다.

따라서, 합성 물질의 뉴클레오타이드 또는 아미노산의 서열을 결정할뿐만 아니라, 2 차, 3 급 등의 단단한 결정을 위해서는 정보를 읽는 것뿐만 아니라, 구조물.

d. 비 방전.

코드는 겹치거나 겹치지 않을 수 있습니다. 대부분의 유기체 코드가 겹치지 않습니다. 겹치는 코드는 일부 파지에서 발견되었습니다.

비 겹치는 코드의 본질은 하나의 코돈의 뉴클레오타이드가 다른 코돈의 동시에 뉴클레오티드 일 수 없다는 것이다. 코드가 겹치는 경우 7 개의 뉴클레오타이드 (손님)의 시퀀스는 2 개의 아미노산 (Alanine-Alanine) (그림 33, a)을 겹치는 코드가 아니라 3 (일반 경우 하나의 뉴클레오타이드) (쌀 33, B) 또는 5 개 (뉴클레오타이드가 공통된 경우) (도 33, c 참조). 마지막 두 경우에, 뉴클레오티드의 돌연변이는 2, 3 등의 순서로 위반 될 것입니다. 아미노산.

그러나, 하나의 뉴클레오타이드의 돌연변이가 항상 하나의 아미노산의 폴리펩티드에 포함되는 것을 항상 파괴한다는 것이 확립되었다. 이것은 코드가 겹치지 않는 것에 유리하게 중요한 논쟁입니다.

그림 34에서 설명하겠습니다. 굵은 선은 겹치지 않고 겹치지 않는 코드에서 아미노산을 암호화하는 트립을 보여줍니다. 실험은 유전 적 코드가 겹치지 않는다는 것을 보여주었습니다. 실험의 세부 사항을 가지지 않고도 우리는 뉴클레오타이드 서열 (그림 34 참조)에서 제 3 뉴클레오타이드를 교체하면습득 (낯선 사람으로 표시) 다른 것들에는 다음과 같이하십시오.

1. 비 정제 된 코드를 사용하면이 서열에 의해 제어되는 단백질은 하나 (첫 번째) 아미노산 (별표로 표시)을 대체해야합니다.

2. 실시 예에서 겹치는 코드가있는 경우, 2 개의 (제 1 및 제 2) 아미노산 (별표로 표시)을 대체 할 수있다. 옵션으로서 대체품은 3 개의 아미노산 (별표로 표시)을 터치합니다.

그러나 수많은 실험은 DNA에서 하나의 뉴클레오타이드를 위반 한 것으로 단백질의 장애가 항상 비 부식성 코드의 전형적인 하나의 아미노산 뿐이 뿐이라는 것을 보여주었습니다.

Gzugzug Gzugzug Gzugzug.

gcu gcu gcu ugts tsug gtsu tsup ugc gtsu zug

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

Alanine - Alanin Ala - Cis - Lee Ala - Lei - Ala - Lei

A B C.

코드 겹치는 코드를 겹치지 마십시오

무화과. 34. 겹치는 코드가없는 게놈의 존재를 설명하는 계획 (본문의 설명).

장애가있는 유전자 코드는 다른 속성과 관련되어 있으며 읽기 정보는 특정 개시 신호에서 시작됩니다. 이러한 IRNA에 대한 이러한 개시 신호는 메티오닌을 암호화하는 코돈이다.

사람이 여전히 퇴각하는 소수의 유전자를 가지고 있음을 주목해야합니다. 일반 규칙 겹치는 것.

이자형. 소형화.

코돈 사이에는 구두점이 없습니다. 즉, Throtts는 서로 분리되지 않고, 예를 들어 하나의 중요한 뉴클레오타이드가 아닙니다. 유전자 코드의 "구두점"의 부재는 실험에서 입증되었습니다.

지. 보편성.

이 코드는 지구상에 사는 모든 유기체를위한 것입니다. DNA 서열을 적절한 단백질 서열과 비교할 때 유전자 코드의 보편성의 직접 증거가 얻어졌다. 모든 박테리아와 진핵 생물 게놈에서 동일한 코드 값이 사용되는 것으로 나타났습니다. 예외가 있지만 그 중 많은 것은 아닙니다.

유전자 코드의 보편성의 첫 번째 예외는 특정 유형의 동물의 미토콘드리아에서 발견되었습니다. 그것은 아미노산 트립토판을 암호화하는 UGA 터미네이터의 코돈뿐만 아니라 UGA 터미네이터의 코돈을 염려했다. 다재능으로 인한 다른 드문 편차가 발견되었습니다.

mh. 유전 적 코드는 DNA 또는 RNA 형성 코돈에서의 뉴클레오타이드 서열의 특정 교번을 기준으로 한 핵산 분자에서 유전 정보를 기록하는 시스템이며,

단백질의 관련 아미노산.유전 적 코드에는 몇 가지 속성이 있습니다.

강의 5. 유전자 코드

개념의 정의

유전 적 코드는 DNA에서의 뉴클레오타이드 위치의 서열을 이용하여 단백질의 아미노산 시퀀스에 대한 정보를 기록하는 시스템이다.

단백질의 합성에 직접 참여하는 DNA가 수락하지 않기 때문에이 코드는 RNA 언어로 작성됩니다. 티시미나 대신에 RNA에는 우라실이 포함됩니다.

유전자 코드의 특성

1. 삼중 항

각 아미노산은 3 개의 뉴클레오타이드의 서열에 의해 코딩된다.

정의 : 삼중 항 또는 코드 - 하나의 아미노산을 코딩하는 3 개의 뉴클레오타이드의 서열.

코드는 4 (DNA의 상이한 뉴클레오타이드의 수)가 20 미만이기 때문에 모노 렛이 될 수 없습니다.이 코드는 duped 될 수 없습니다. 16 (4 뉴클레오타이드 2의 조합 및 순열의 수)은 20보다 작습니다.이 코드는 삼중 수일 수 있습니다. 64 (4에서 3의 조합 및 순열 수)은 20보다 크다.

2. 퇴화.

메티오닌과 트립토판을 제외하고 모든 아미노산은 둘 이상의 삼중 항에 의해 인코딩됩니다.

2 AK 1 3 쌍둥이 \u003d 2.

9 AK 2 triplet \u003d 18.

1 AK 3 triplet \u003d 3.

4 개의 삼중 항 \u003d 20의 5 AK.

3 AK ~ 6 쌍둥이 \u003d 18.

총 61 개의 삼중 항은 20 개의 아미노산을 암호화합니다.

3. 간섭 한 구두점의 가용성.

정의:

유전자 - 이것은 하나의 폴리 펩타이드 사슬 또는 하나의 분자를 암호화하는 DNA 섹션입니다. 팅크., 아르 자형.RNA 또는sPHK..

유전자.팅크., rphk., sPHK. 단백질은 인코딩되지 않습니다.

폴리 펩타이드를 코딩하는 각 유전자의 끝에서, RNA의 종결 코돈을 코딩하거나 신호를 정지시키는 제 3 쌍을 적어도 하나. mRNA에서는 다음과 같은 형식이 있습니다.UAA, UAG, UGA. ...에 그들은 종료 (완료) 방송이 있습니다.

조건부로 코돈은 구두점의 징후에 속합니다8 월. - 첫 번째 지도자 순서. (강의 8 참조) 대문자의 기능을 수행합니다. 이 위치에서는 Formylmethionine (Prokaryott)을 인코딩합니다.

4. 억광 여부.

각 삼중 항은 하나의 아미노산 또는 방송 터미네이터 만 인코딩합니다.

예외는 코돈입니다8 월. ...에 첫 번째 위치 (대문자)의 원핵 생식에서는 포르 틸 메이 온틴과 다른 어떤 메티오닌을 암호화합니다.

5. 소형화, 또는 내륙 구두점이없는 경우.
유전자 내부에서, 각 뉴클레오타이드는 의미있는 코돈의 일부이다.

1961 년 Seymour Benzer와 Francis Creek은 실험적으로 코드와 그 콤팩트 성의 삼아를 입증했습니다.

실험의 본질 : "+"돌연변이는 하나의 뉴클레오타이드의 삽입이다. "-"돌연변이는 하나의 뉴클레오타이드의 손실이다. 싱글 "+"또는 "-"유전자의 시작 부분의 돌연변이는 전체 유전자를 망쳐 놓습니다. 이중 "+"또는 "-"돌연변이는 또한 전체 유전자를 망쳐 놓습니다.

유전자의 시작 부분에서 트리플 "+"또는 "-"돌연변이는 그 부분만을 망쳐 놓습니다. 4 "+"또는 "-"돌연변이는 전체 유전자를 다시 망쳐 놓습니다.

실험은 그것을 증명합니다 코드는 trshpleta이고 유전자 내부에는 구두점이 없습니다.실험은 2 개의 근처의 파지 유전자에서 수행되었으며, 유전자 사이의 구두점의 존재.

6. 보편성.

유전자 코드는 지구상에 사는 모든 생물에게 하나입니다.

1979 년 베레렐이 열렸습니다 이상 인간의 미토콘드리아 코드.

정의:

"이상적인"은 유전자 코드라고 불리며, 제 1 회 뉴클레오타이드가 2 개의 삼중 항을 일치시키고 제 3 뉴클레오타이드가 1 등급 (퓨린 또는 두 피리 미딘)과 관련된 경우 이 트레일러는 동일한 아미노산을 암호화합니다..

이 규칙에서 범용 코드의 두 가지 예외가 있습니다. 보편적 인 이상적인 코드의 편차는 주요 순간과 관련이 있습니다. 단백질 합성의 시작과 끝 :

코돈	만능인 코드	미토콘드리아 코드
코돈	만능인 코드	척추	무척추 동물	누룩	식물
	중지.				중지.

UA와 함께.
G A.		중지.
		중지.			230 교체는 인코딩 된 아미노산의 클래스를 변경하지 않습니다. 트림에. 1956 년 Georgy Gamov는 겹치는 코드를 제안했습니다. 햄 코드에 따르면, 유전자의 3 번째부터 시작하는 각 뉴클레오타이드는 3 코돈의 일부이다. 유전자 코드가 해독 될 때, 그것은 그것이 끊임없는 일이 아닌 것으로 밝혀졌다. 각 뉴클레오타이드는 단 하나의 코돈의 일부입니다. 중첩 된 유전 적 코드의 장점 : 소형화, 삽입 또는 뉴클레오타이드 결실로부터 단백질 구조의 더 적은 의존성. 단점 : 뉴클레오타이드의 교체 및 이웃들의 제한으로부터의 단백질 구조의 큰 의존성이있다. 1976 년에는 파지 φx174의 DNA가 서열화되었다. 그는 5375 뉴클레오타이드로 구성된 단일 가닥 고리 DNA를 가지고 있습니다. FAG는 9 개의 단백질을 암호화하는 것이 알려졌습니다. 그들 중 6 개 동안, 유전자가 서로 위치되어 있습니다. 겹치는 것이 밝혀졌습니다. 유전자는 유전자 안에 완전히 있습니다디. ...에 그것의 시작 코돈은 하나의 뉴클레오타이드로의 판독 전환의 결과로 나타난다. 유전자제이. 유전자가 끝나는 곳에서 시작됩니다디. ...에 초기 코드 Gena.제이. 종결 코돈 유전자와 겹치십시오디. 2 개의 뉴클레오타이드의 변화의 결과로서. 디자인을 "독서 프레임의 시프트"라고하는 뉴클레오타이드의 수는 necrotte 3입니다. 현재까지, 겹치는 것은 여러 파지에만 표시됩니다. DNA 정보 용량 60 억 명의 사람들이 지구상에 살고 있습니다. 그들에 대한 유전 정보 6x10 9 Spermatozoa로 묶여 있습니다. 30 ~ 50의 다른 예상 인물에 따르면 수천 개의 유전자. 모든 사람들 ~ 30x10 13 유전자 또는 30x10 16 쌍의 뉴클레오타이드가 10 개의 코돈을 구성합니다. 평균 책자에는 25x10 2 자가 있습니다. DNA 6x10 9 Spermatozoa에는 대략 같은 정보가 들어 있습니다 4x10 13 도서 페이지. 이 페이지는 6 번째 NSU 건물의 양을 차지할 것입니다. 6x10 9 Spermatozoa는 절반의 골무를 차지합니다. 그들의 DNA는 3 분의 1 이하의 뼈대에 걸리지 않습니다.