Ang degeneracy sa genetic code: ang sukaranan

Ang genetic code gipahayag samtang codons, usa ka sistema sa encode nga impormasyon mahitungod sa gambalay sa protina, sa pagpanunod diha sa tanan nga mga buhi nga mga organismo sa planeta. Decryption pagkuha sa dekada, apan ang kamatuoran nga siya naglungtad, siyensiya gisabot dul-an sa usa ka siglo. Versatility, kapihoan, unidirectional, ug ilabi na sa mga degeneracy sa genetic code adunay biological nga kahulogan.

Kasaysayan sa mga nadiskobrehan

Ang problema sa encode genetic nga impormasyon sa kanunay yawe sa biology. Pinaagi sa taguangkan estraktura sa genetic code, siyensiya miuswag hinoon hinay-hinay. Sukad sa pagkadiskobre sa J. Watson ug Crick sa 1953. Ang double helix istruktura sa DNA misulod sa usa ka bahin sa pagsulbad sa usa ka code nga gambalay sa iyang kaugalingon, nga giaghat sa mga pagtuo sa pagkahalangdon sa kinaiyahan. Ang linear istruktura sa protina ug DNA sa sa mao gihapon nga gambalay gipasabot sa atubangan sa mga genetic code, ang mga sulat sa taliwala sa duha ka teksto, apan natala sa nagkalain-laing mga alpabeto. Ug kong ang alpabeto sa mga protina nga nailhan, ang DNA marka mao ang hilisgutan sa pagtuon sa biology, pisika ug matematika.

Walay panginahanglan aron sa paghulagway sa tanan nga mga lakang sa mga solusyon sa gumonhap niini. Direct eksperimento, napamatud-an ug gipamatud-an nga sa taliwala sa DNA codons ug amino acid sa protina adunay usa ka tin-aw ug makanunayon sa tinagsa nga gihimo sa 1964 Charles Janowski ug S. Brenner. Ang usa ka dugang nga - sa panahon sa pagsusi sa kahulogan sa sa sa genetic code sa vitro (in vitro) sa paggamit sa mga teknik sa protina kalangkuban sa cell-free nga mga tinukod.

Bug-os nga decrypted code E. coli nga gipagawas sa 1966, ang mga biologo sa symposium sa Cold Spring Harbor (USA). Unya gibuksan ko ang ekstra (degeneracy) sa genetic code. Unsay kahulogan niini, gipatin-aw na lamang.

pagsusi sa kahulogan sa nagpadayon

Pagkuha pagsabut sa panulondon data code nahimong usa sa labing mahinungdanon nga mga panghitabo sa katapusan nga siglo. Karon, ang siyensiya nagpadayon sa pagsuhid sa giladmon sa mga mekanismo sa molekular pag-encode nga sistema ug sa mga bahin niini, ug usa ka overabundance sa mga ilhanan, unsa ang gipahayag diha sa kabtangan sa mga degeneracy sa genetic code. Usa ka linain nga pagtuon sa industriya - sa sinugdanan ug sa ebolusyon sa panulondon nga materyal coding system. Ebidensya nga nagsumpay sa polynucleotides (DNA) ug polypeptides (protina) gihatag impetus ngadto sa pagpalambo sa molecular biology. Ug nga, sa baylo, biotechnology, bioengineering, nadiskobrehan sa breeding ug sa tanom nga nagtubo.

Mga doktrina ug mga lagda

Panimalay doktrina sa molecular biology - ang impormasyon gibalhin gikan sa DNA sa sinugo RNA, ug dayon uban kaniya sa protina. Sa atbang nga direksyon sa transmission mao ang posible nga gikan sa RNA sa DNA ug RNA sa ubang RNA.

Apan sa taguangkan o sa basehan sa DNA sa kanunay nagpabilin. Ug ang tanan nga ang uban nga mga nag-unang mga bahin sa impormasyon pagbalhin - sa usa ka pagpamalandong sa kinaiya sa mga pagbalhin sa sa taguangkan. Nga mao, pinaagi sa paghimo sa transmission sa kalangkuban sa ubang mga molekula taguangkan; nga ang hulad, kopya sa mga istruktura sa genetic nga impormasyon.

genetic code

Line coding gambalay sa protina molekula pinaagi sa complementary codons (triplets) nucleotides, nga lamang 4 (adein, guanine, cytosine, thymine (uracil)), nga diha-diha modala ngadto sa sa pagporma sa uban nga mga kadena sa nucleotides. Ang sama nga gidaghanon sa mga nucleotides ug kemikal complementarity - mao kini ang nag-unang nga kahimtang alang sa maong pagtipo. Apan sa pagtukod sa usa ka kalidad nga protina molekula matching sa gidaghanon ug kalidad sa mga monomers dili (DNA nucleotides - protina amino mga asido). Kini mao ang natural nga napanunod code - recording nga sistema sa han-ay sa mga nucleotides (codons) sa amino acid ay sa protina.

Genetic code adunay pipila ka mga kabtangan:

• Triplet.
• Ang pagkatalagsaon.
• Orientation.
• Disjointness.
• Ekstra (degeneracy) sa genetic code.
• Versatility.

Ania ang usa ka mubo nga paghulagway, sa pag-focus sa mga biological nga kahulogan.

Triplet, pagpadayon ug anaa stoplights

Sa matag usa sa 61 amino mga asido nga katumbas sa usa ka semantiko t (triplet) nucleotides. Tulo ka triplets dili pagdala impormasyon bahin sa amino acid ug paghunong codons. Ang matag nucleotide diha sa kadena mao ang usa ka sakop sa triplet, ug wala maglungtad sa iyang kaugalingon. Sa katapusan, ug ang sinugdanan sa usa ka kolintas sa nucleotides katumbas sa usa ka single nga protina, mga paghunong codons. magsugod sila o stop pagsibya (ang kalangkuban sa usa ka protina molekula).

Kapihoan, ug sa usa ka-pointedness disjointness

Ang matag codon (triplet)-encode usa lamang ka amino acid. Ang matag triplet gawasnon gikan ug wala sapaw tapad. Usa ka nucleotide mahimong iya sa usa lamang ka triplet sa kadena. Protina kalangkuban mao ang kanunay sa usa ka direksyon lamang, nga kontrolado stop codons.

Ang ekstra sa genetic code

Ang matag triplet sa nucleotides-encode sa usa ka amino acid. Mokabat sa 64 nucleotides, 61 kanila - encoded amino acid (pagbati codon), ug sa tulo ka - pulos, ie amino acid dili encode (mohunong codons). Ang ekstra (degeneracy) sa genetic code mao nga ilis mahimong sa matag triplet - makihilabihan (paingon sa amino acid puli) ug konserbatibo (amino mga asido dili mag-usab sa klase). Kini mao ang sayon nga kuwentahon nga kon ang usa ka triplet mahimong gidala 9 ilis (1, 2 ug 3 posisyon), ang matag nucleotide mahimong gipulihan sa 4 - 1 = 3 ang uban nga mga larawan, ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga posible nga nucleotide ilis mahimong 61 ngadto sa 9 = 549.

Ang degeneracy sa genetic code gipakita sa sa kamatuoran nga ang 549 mga kapilian - kini mao ang mas labaw pa kay sa gikinahanglan alang sa zakodirovki nga impormasyon mga 21 amino mga asido. Sa kini nga kaso sa puli nga mga kapilian 549 23 tingga ngadto sa pagporma sa usa ka stop codon, 134 + 230 ilis - mga konserbatibo ilis, ug 162 - makihilabihan.

Magmando degeneracy ug eksepsyon

Kon ang duha ka codons adunay duha ka susama sa unang nucleotide, ang nahibiling mga nucleotides gipresentar sa usa ka klase (purine o pyrimidine), ang impormasyon nga dad-on sila sa mao usab nga amino acid. Kini mao ang kasagaran ang degeneracy o ekstra sa genetic code. Duha ka eksepsiyon - AUA ug Uga - una-encode methionine, bisan adunay sa isoleucine, ug ang ikaduha - sa usa ka stop codon, apan kinahanglan nga encode tryptophan.

Meaning degeneracy ug versatility

Kining duha ka mga kabtangan sa genetic code ang mga labing taas nga biological nga bili. Ang tanan nga mga kabtangan nga gilista sa ibabaw kinaiya sa mga genetic nga impormasyon sa tanan nga mga matang sa buhi nga mga organismo sa atong planeta.

Ang degeneracy sa genetic code adunay usa ka mapaigoigoon bili, ingon sa gibalikbalik nga duplication sa usa ka amino acid code. Dugang pa, kini nagpasabot sa usa ka mahinungdanon nga pagkunhod sa (kaus-osan) sa ikatulo nga nucleotide sa usa ka codon. Ang maong usa ka kahugpongan mipakaubos sa mutational samad sa DNA, nga agian seryoso nga paglapas sa sa sa gambalay protina. Kini mao ang usa ka protective nga mekanismo sa buhing mga organismo sa planeta.