Генетичният код - съответствието между триплети на ДНК и протеини аминокиселини

Предишен ◈ Следващото

Необходимостта от протеин кодираща структура в линейна последователност от нуклеотиди иРНК и ДНК се определя от факта, че по време на транслация:

  • не съществува съответствие между броя на мономери в матрицата и иРНК продукт - синтезиран протеин;
  • не структурно сходство между РНК и протеин мономери.

Това елиминира комплементарна взаимодействието между матрицата и продуктът - принципа, с което изграждането на нови молекули ДНК и РНК по време на репликация и транскрипция. Следователно става ясно, че трябва да има "речник", което позволява да се разбере каква последователност на нуклеотиди в иРНК в белтък осигурява включването на аминокиселини в последователността. Тази "речник" се нарича генетични, биологични, нуклеотид или амино киселина код. Тя позволява да кодира аминокиселините, които съставят протеини, с помощта на специфична последователност от нуклеотиди в ДНК и РНК. Тя се характеризира с определени свойства.







Triplet. Един от основните въпроси в установяване на свойствата на кода е въпрос на броя на нуклеотидите, които трябва да се определи включването на единичен протеин аминокиселина. Установено е, че кодиращата елемент, за да кодира аминокиселинната последователност са действително триплети от нуклеотиди, или триплети, които се наричат ​​"кодони".

Sense кодони. Установено е, че 64 от кодоните на включване на аминокиселина в полипептидна верига се синтезират криптира т 61, а останалите три - UAA, UAG, UGA не кодира включване на аминокиселина в протеин и първоначално са били наричани безсмислени или не-смисъл кодон. По-късно, обаче, е доказано, че тези тризнаци указва приключването на превода, и така ги наричаха прекратяване или спиране на кодони.

Кодоните иРНК и триплети от нуклеотиди в ДНК, кодираща верига с посока от 5 'към 3' имат една и съща последователност на азотни основи, с изключение на това, че вместо урацил в ДНК (U), характеристика иРНК е тимин (Т).

Специфика. Всеки кодон съответства само една определена аминокиселина. В този смисъл, генетичният код е строго уникален.

Таблица 4-3. Основни компоненти на системата на протеин-синтезиране

Субстрати за синтеза на протеини

тРНК изпълнява адаптер функция. Те си взаимодействат с крайните акцептор аминокиселини, и антикодон - с тРНК кодон.







3. аминоацил-тРНК синтетаза

Всяка аа-тРНК синтетаза катализира реакцията на свързване на една от 20 аминокиселини със съответната тРНК специфичното

Матрицата се състои от линейна последователност на кодони, които определят първичната структура на протеини

Рибонуклеопротеинова субклетъчни структури, които протеиновия синтез място

7. протеин инициация фактори, удължение, прекратяване

Специфични vneribosomnye протеини, необходими за процеса на транслация (започване фактори 12: Elf; удължение фактор 2: EEFL, eEF2 и терминиране фактори: ЕБФ)

Кофактор стабилизиране на структурата рибозоми

Забележки: Elf (еукариотна иницииращи фактори) - Започване фактори; Eef (еукариотна удължаване фактори) - удължаване фактори; ЕБФ (еукариотни освобождаващи фактори) - терминиране фактори.

Дегенерацията. ДНК и тРНК смисъл триплет 61, всяка от които кодира един протеин включване на 20 аминокиселини. От това следва, че включването на информация молекули в протеин от същата аминокиселина се определя от няколко кодони. Този имот е наречена биологичен код разпада.

При хората, един кодон криптирани само две аминокиселини - Met и три, а Лий и сър април - шест кодони, и Ala, Val, Gly, Pro, Thr - (. Таблица 4-4) четири кодони.

Излишъкът кодираща последователност - код най-ценен имот, защото увеличава информационния поток устойчивост на вредните въздействия на външната и вътрешната среда. При определяне на характера на аминокиселини, трябва да се включи в протеин, третият нуклеотид в кодона не е толкова важно, колкото първите две. Както се вижда от таблица. 4-4, за много заместване на аминокиселинен кодон нуклеотид в трета позиция няма ефект върху неговото значение.

От линейността на информацията запис. Кодоните по време на транслация на иРНК "четене" с фиксирана отправна точка последователно и не се припокриват. Липсващата информация за запис сигнали за края на кодон и началото на следващата. Август кодон е инициирането и се чете в началото и в други части на иРНК като Met. След това триплети се четат последователно без празнини до стоп кодона която завършва синтеза на полипептидна верига.

Универсалност. Доскоро се смяташе, че кодът е абсолютно универсални, т.е. смисъла на кодовите думи е един и същ за всички изследвани организми, като вируси, бактерии, растения, земноводни, бозайници, включително хора. Въпреки това, по-късно стана известно едно изключение, беше установено, че митохондриална иРНК съдържа 4 триплет с различна стойност, отколкото в иРНК атомен произход. Така, в митохондриалния иРНК триплет кодира три UGA, AUA - Met и АСК и AGG се четат като допълнителни стоп кодони.

Colinearity и генен продукт. В прокариоти, линейна последователност на кодони съвпадение ген и аминокиселинната последователност на протеиновия продукт, или както се казва, има колинеарност и генен продукт.

Таблица 4-4. генетичен код

Забележки: U - урацил; С - цитозин; А - аденин; G - гуанин; * - стоп кодон.

В еукариоти, последователността от бази в ген съвместно линейна последователност на аминокиселина в протеин, се прекъсва от интрони. Следователно, в еукариотни клетки, аминокиселинната последователност на колинеарна последователността на екзона в гена или зрялата иРНК posttranskrigschionnogo след отстраняване на интрони протеин.







Предишен ◈ Следващото