Kodowanie informacji dziedzicznej. Problemy zrozumienia systemu kodowania DNA. Potrzebujesz pomocy w studiowaniu jakiegoś tematu?

W każdej komórce i organizmie wszystkie cechy anatomiczne, morfologiczne i funkcjonalne są zdeterminowane strukturą białek, które je tworzą. Dziedziczną właściwością organizmu jest zdolność do syntezy niektórych białek. Aminokwasy znajdują się w łańcuchu polipeptydowym, od którego zależą właściwości biologiczne.
Każda komórka ma swoją własną sekwencję nukleotydów w łańcuchu polinukleotydowym DNA. To jest to kod genetyczny DNA. Za jego pośrednictwem rejestrowana jest informacja o syntezie niektórych białek. W artykule opisano czym jest kod genetyczny, jego właściwości oraz informację genetyczną.

Trochę historii

Pomysł, że może istnieć kod genetyczny, został sformułowany w połowie XX wieku przez J. Gamowa i A. Downa. Opisali, że sekwencja nukleotydów odpowiedzialna za syntezę konkretnego aminokwasu zawiera co najmniej trzy jednostki. Później udowodnili dokładną liczbę trzech nukleotydów (jest to jednostka kodu genetycznego), którą nazwano tripletem lub kodonem. W sumie jest sześćdziesiąt cztery nukleotydy, ponieważ cząsteczka kwasu, w której występuje RNA, składa się z czterech różnych reszt nukleotydowych.

Co to jest kod genetyczny

Sposób kodowania sekwencji białek aminokwasów ze względu na sekwencję nukleotydów jest charakterystyczny dla wszystkich żywych komórek i organizmów. Taki jest kod genetyczny.
W DNA znajdują się cztery nukleotydy:

• adenina - A;
• guanina - G;
• cytozyna - C;
• tymina - T.

Oznacza się je dużymi literami łacińskimi lub (w literaturze rosyjskojęzycznej) rosyjskimi.
RNA również zawiera cztery nukleotydy, ale jeden z nich różni się od DNA:

• adenina - A;
• guanina - G;
• cytozyna - C;
• uracyl – U.

Wszystkie nukleotydy są ułożone w łańcuchy, przy czym DNA ma podwójną helisę, a RNA ma pojedynczą helisę.
Białka zbudowane są tam, gdzie, ułożone w określonej kolejności, decydują o ich właściwościach biologicznych.

Właściwości kodu genetycznego

Potrójność. Jednostka kodu genetycznego składa się z trzech liter, jest to trójka. Oznacza to, że dwadzieścia istniejących aminokwasów jest kodowanych przez trzy specyficzne nukleotydy zwane kodonami lub trilpetami. Z czterech nukleotydów można utworzyć sześćdziesiąt cztery kombinacje. Ta ilość jest więcej niż wystarczająca do zakodowania dwudziestu aminokwasów.
Degeneracja. Każdy aminokwas odpowiada więcej niż jednemu kodonowi, z wyjątkiem metioniny i tryptofanu.
Jednoznaczność. Jeden kodon koduje jeden aminokwas. Na przykład w genie zdrowej osoby zawierającym informację o docelowym poziomie beta hemoglobiny, trójka GAG i GAA koduje A u każdej osoby chorej na anemię sierpowatokrwinkową, zmienia się jeden nukleotyd.
Współliniowość. Sekwencja aminokwasów zawsze odpowiada sekwencji nukleotydów zawartych w genie.
Kod genetyczny jest ciągły i zwarty, co oznacza, że ​​nie posiada znaków interpunkcyjnych. Oznacza to, że począwszy od określonego kodonu następuje ciągły odczyt. Na przykład AUGGGUGTSUAUAUGUG będzie czytane jako: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Ale nie AUG, UGG i tak dalej ani nic innego.
Wszechstronność. To samo dotyczy absolutnie wszystkich organizmów lądowych, od ludzi po ryby, grzyby i bakterie.

Tabela

Nie wszystkie dostępne aminokwasy ujęto w przedstawionej tabeli. Nie ma hydroksyproliny, hydroksylizyny, fosfoseryny, jodowych pochodnych tyrozyny, cystyny ​​i niektórych innych, ponieważ są to pochodne innych aminokwasów kodowanych przez m-RNA i powstałych po modyfikacji białek w wyniku translacji.
Z właściwości kodu genetycznego wiadomo, że jeden kodon może kodować jeden aminokwas. Wyjątkiem jest kod genetyczny, który pełni dodatkowe funkcje i koduje walinę i metioninę. Znajdujący się na początku kodonu mRNA przyłącza t-RNA, który przenosi formylometion. Po zakończeniu syntezy zostaje odszczepiony i zabiera ze sobą resztę formylową, przekształcając się w resztę metioniny. Zatem powyższe kodony są inicjatorami syntezy łańcucha polipeptydowego. Jeśli nie są na początku, to nie różnią się od innych.

Informacja genetyczna

Pojęcie to oznacza program właściwości przekazywany od przodków. Jest on osadzony w dziedziczeniu jako kod genetyczny.
Kod genetyczny realizowany jest podczas syntezy białek:

• informacyjny RNA;
• rybosomalny rRNA.

Informacje przekazywane są poprzez komunikację bezpośrednią (DNA-RNA-białko) i komunikację odwrotną (medium-białko-DNA).
Organizmy mogą je odbierać, przechowywać, przesyłać i wykorzystywać w najbardziej efektywny sposób.
Informacje przekazywane w drodze dziedziczenia determinują rozwój konkretnego organizmu. Ale z powodu interakcji z środowisko reakcja tego ostatniego jest zniekształcona, dzięki czemu następuje ewolucja i rozwój. W ten sposób do organizmu wprowadzane są nowe informacje.

Obliczenie praw biologii molekularnej i odkrycie kodu genetycznego pokazało potrzebę połączenia genetyki z teorią Darwina, na podstawie której powstała syntetyczna teoria ewolucji – biologia nieklasyczna.
Dziedziczność, zmienność i dobór naturalny Darwina uzupełniane są przez dobór genetycznie zdeterminowany. Ewolucja realizuje się na poziomie genetycznym poprzez przypadkowe mutacje i dziedziczenie najcenniejszych cech, które są najlepiej przystosowane do środowiska.

Dekodowanie ludzkiego kodu

W latach dziewięćdziesiątych uruchomiono Projekt Poznania Genomu Ludzkiego, w wyniku którego w dwóch tysięcznych odkryto fragmenty genomu zawierające 99,99% ludzkich genów. Fragmenty, które nie biorą udziału w syntezie białek i nie są kodowane, pozostają nieznane. Ich rola na razie pozostaje nieznana.

Chromosom 1, odkryty ostatnio w 2006 roku, jest najdłuższy w genomie. Na skutek występujących w nim zaburzeń i mutacji pojawia się ponad trzysta pięćdziesiąt chorób, w tym nowotwory.

Rola takich badań jest nie do przecenienia. Kiedy odkryto, czym jest kod genetyczny, okazało się, według jakich wzorców rozwoju następuje, jak kształtuje się budowa morfologiczna, psychika, predyspozycje do określonych chorób, metabolizm i defekty jednostki.

Kod genetyczny jest zwykle rozumiany jako układ znaków wskazujący na sekwencyjne ułożenie związków nukleotydowych w DNA i RNA, co odpowiada innemu systemowi znaków przedstawiającym sekwencję związków aminokwasowych w cząsteczce białka.

To jest ważne!

Kiedy naukowcom udało się zbadać właściwości kodu genetycznego, za jedną z głównych uznano uniwersalność. Tak, choć może to zabrzmieć dziwnie, wszystko łączy jeden, uniwersalny, wspólny kod genetyczny. Powstawał przez długi okres czasu, a proces zakończył się około 3,5 miliarda lat temu. W związku z tym ślady jego ewolucji można prześledzić w strukturze kodu od jego powstania po dzień dzisiejszy.

Kiedy mówimy o kolejności ułożenia elementów w kodzie genetycznym, mamy na myśli to, że nie jest ona chaotyczna, ale ma ściśle określony porządek. A to także w dużej mierze determinuje właściwości kodu genetycznego. Jest to równoznaczne z układem liter i sylab w słowach. Gdy złamiemy utarty porządek, większość tego, co przeczytamy na kartach książek czy gazet, zamieni się w śmieszny bełkot.

Podstawowe właściwości kodu genetycznego

Zwykle kod zawiera pewne informacje zaszyfrowane w specjalny sposób. Aby rozszyfrować kod, musisz go znać cechy charakterystyczne.

Zatem główne właściwości kodu genetycznego to:

• potrójność;
• degeneracja lub redundancja;
• jednoznaczność;
• ciągłość;
• wszechstronność, o której wspomniałem powyżej.

Przyjrzyjmy się bliżej każdej nieruchomości.

1. Potrójny

Dzieje się tak, gdy trzy związki nukleotydowe tworzą sekwencyjny łańcuch w cząsteczce (tj. DNA lub RNA). W rezultacie powstaje związek tripletowy, czyli kodujący jeden z aminokwasów, jego położenie w łańcuchu peptydowym.

Kodony (są to także słowa kodowe!) rozróżnia się na podstawie sekwencji połączeń i rodzaju wchodzących w skład związków azotowych (nukleotydów).

W genetyce zwyczajowo rozróżnia się 64 typy kodonów. Mogą tworzyć kombinacje cztery typy każdy po 3 nukleotydy. Jest to równoznaczne z podniesieniem liczby 4 do potęgi trzeciej. Zatem możliwe jest utworzenie kombinacji 64 nukleotydów.

2. Redundancja kodu genetycznego

Właściwość tę obserwuje się, gdy do zaszyfrowania jednego aminokwasu potrzeba kilku kodonów, zwykle w zakresie 2-6. I tylko tryptofan można zakodować za pomocą jednej trójki.

3. Jednoznaczność

Jest zaliczany do właściwości kodu genetycznego jako wskaźnik zdrowego dziedziczenia genetycznego. Na przykład o dobry stan krew, trójka GAA, która znajduje się na szóstym miejscu w łańcuchu, może powiedzieć lekarzom o prawidłowej hemoglobinie. To on przenosi informację o hemoglobinie i jest ona również przez nią kodowana. A jeśli dana osoba ma anemię, jeden z nukleotydów zastępuje się inną literą kodu - U, która jest sygnałem choroby.

4. Ciągłość

Rejestrując tę ​​właściwość kodu genetycznego, należy pamiętać, że kodony, podobnie jak ogniwa w łańcuchu, znajdują się nie w pewnej odległości, ale w bezpośrednim sąsiedztwie, jeden po drugim w łańcuchu kwasu nukleinowego i łańcuch ten nie jest przerwany - nie ma początku ani końca.

5. Wszechstronność

Nigdy nie powinniśmy zapominać, że wszystko na Ziemi łączy wspólny kod genetyczny. I dlatego u naczelnych i ludzi, owadów i ptaków, stuletniego baobabu i źdźbła trawy, które ledwo wyłania się z ziemi, podobne trojaczki kodują podobne aminokwasy.

To właśnie w genach zawarta jest podstawowa informacja o właściwościach danego organizmu, rodzaj programu, który organizm dziedziczy od tych, którzy żyli wcześniej i który istnieje jako kod genetyczny.

W metabolizmie organizmu Wiodącą rolę należy do białek i kwasów nukleinowych.
Substancje białkowe stanowią podstawę wszystkich ważnych struktur komórkowych, mają niezwykle wysoką reaktywność i są wyposażone w funkcje katalityczne.
Kwasy nukleinowe wchodzą w skład najważniejszego narządu komórki - jądra, a także cytoplazmy, rybosomów, mitochondriów itp. Kwasy nukleinowe odgrywają ważną, podstawową rolę w dziedziczności, zmienności organizmu i syntezie białek.

Plan synteza białko magazynowane jest w jądrze komórkowym, a bezpośrednia synteza zachodzi poza jądrem, więc jest konieczna Dostawa zakodowane plan z jądra do miejsca syntezy. Ta usługa dostarczania jest wykonywana przez cząsteczki RNA.

Proces rozpoczyna się o godz rdzeń komórki: część „drabiny” DNA rozwija się i otwiera. Dzięki temu litery RNA tworzą wiązania z otwartymi literami DNA jednej z nici DNA. Enzym przenosi litery RNA, aby połączyć je w nić. W ten sposób litery DNA są „przepisywane” na litery RNA. Nowo utworzony łańcuch RNA zostaje rozdzielony, a „drabina” DNA ponownie się skręca. Nazywa się proces odczytywania informacji z DNA i syntezy jej przy użyciu jego matrycy RNA transkrypcja , a zsyntetyzowany RNA nazywany jest przekaźnikiem lub mRNA .

Po dalszych modyfikacjach ten typ kodowanego mRNA jest gotowy. mRNA wychodzi z jądra i trafia do miejsca syntezy białka, gdzie rozszyfrowane są litery mRNA. Każdy zestaw trzech liter i-RNA tworzy „literę”, która reprezentuje jeden konkretny aminokwas.

Inny rodzaj RNA znajduje ten aminokwas, wychwytuje go za pomocą enzymu i dostarcza do miejsca syntezy białka. Ten RNA nazywany jest transferowym RNA lub t-RNA. W miarę odczytywania i translacji wiadomości mRNA łańcuch aminokwasów rośnie. Łańcuch ten skręca się i składa w unikalny kształt, tworząc jeden rodzaj białka. Nawet proces zwijania białek jest niezwykły: do obliczenia wszystkiego potrzebny jest komputer opcje złożenie białka średniej wielkości składającego się ze 100 aminokwasów zajęłoby 1027 (!) lat. Utworzenie w organizmie łańcucha 20 aminokwasów zajmuje nie więcej niż jedną sekundę, a proces ten zachodzi w sposób ciągły we wszystkich komórkach organizmu.

Geny, kod genetyczny i jego właściwości.

Na Ziemi żyje około 7 miliardów ludzi. Oprócz 25-30 milionów par identycznych bliźniaków, genetycznie wszyscy ludzie są inni : każdy jest wyjątkowy, ma unikalne cechy dziedziczne, cechy charakteru, zdolności i temperament.

Różnice te zostały wyjaśnione różnice w genotypach- zestawy genów organizmu; Każdy jest wyjątkowy. Ucieleśnione są cechy genetyczne konkretnego organizmu w białkach - dlatego struktura białka jednej osoby różni się, choć bardzo nieznacznie, od białka innej osoby.

To nie znaczyże nie ma dwóch osób o dokładnie takich samych białkach. Białka spełniające te same funkcje mogą być takie same lub różnić się od siebie tylko nieznacznie jednym lub dwoma aminokwasami. Ale nie istnieje na Ziemi ludzi (z wyjątkiem bliźniaków jednojajowych), którzy mieliby wszystkie swoje białka są takie same .

Informacje o strukturze pierwotnej białka kodowany jako sekwencja nukleotydów w odcinku cząsteczki DNA, gen – jednostka dziedzicznej informacji organizmu. Każda cząsteczka DNA zawiera wiele genów. Stanowi ją ogół wszystkich genów organizmu genotyp . Zatem,

Gen to jednostka dziedzicznej informacji organizmu, która odpowiada oddzielnej części DNA

Kodowanie informacji dziedzicznych odbywa się za pomocą kod genetyczny , który jest uniwersalny dla wszystkich organizmów i różni się jedynie naprzemiennością nukleotydów tworzących geny i kodujących białka określonych organizmów.

Kod genetyczny składa się z tripletów (tripletów) nukleotydów DNA, połączonych w różne sekwencje (AAT, HCA, ACG, THC itp.), z których każda koduje konkretny aminokwas (który zostanie wbudowany w łańcuch polipeptydowy).

Faktycznie kod liczy sekwencja nukleotydów w cząsteczce mRNA , ponieważ usuwa informację z DNA (proces transkrypcje ) i przekłada go na sekwencję aminokwasów w cząsteczkach syntetyzowanych białek (proces transmisje ).
Skład mRNA obejmuje nukleotydy A-C-G-U, których trójki nazywane są kodony : triplet na DNA CGT na i-RNA stanie się tripletem GCA, a triplet DNA AAG stanie się tripletem UUC. Dokładnie kodony mRNA kod genetyczny znajduje odzwierciedlenie w zapisie.

Zatem, kod genetyczny - jeden system zapisywanie informacji dziedzicznej w cząsteczkach kwasu nukleinowego w postaci sekwencji nukleotydów . Kod genetyczny opiera się na zastosowaniu alfabetu składającego się jedynie z czterech liter-nukleotydów, wyróżnionych zasadami azotowymi: A, T, G, C.

Podstawowe właściwości kodu genetycznego:

1. Kod genetyczny tryplet. Triplet (kodon) to sekwencja trzech nukleotydów kodujących jeden aminokwas. Ponieważ białka zawierają 20 aminokwasów, oczywiste jest, że każdy z nich nie może być kodowany przez jeden nukleotyd ( Ponieważ w DNA są tylko cztery rodzaje nukleotydów, w tym przypadku 16 aminokwasów pozostaje niekodowanych). Dwa nukleotydy również nie wystarczą do kodowania aminokwasów, ponieważ w tym przypadku można zakodować tylko 16 aminokwasów. Oznacza, najmniejsza liczba Muszą istnieć co najmniej trzy nukleotydy kodujące jeden aminokwas. W tym przypadku liczba możliwych trójek nukleotydów wynosi 43 = 64.

2. Redundancja (degeneracja) Kod jest konsekwencją jego trypletowego charakteru i oznacza, że ​​jeden aminokwas może być kodowany przez kilka trójek (ponieważ jest 20 aminokwasów i 64 trójki), z wyjątkiem metioniny i tryptofanu, które są kodowane tylko przez jedną trójkę. Ponadto niektóre triplety pełnią określone funkcje: w cząsteczce mRNA triplety UAA, UAG, UGA są kodonami stop, tj. zatrzymywać się-sygnały zatrzymujące syntezę łańcucha polipeptydowego. Triplet odpowiadający metioninie (AUG), znajdujący się na początku łańcucha DNA, nie koduje aminokwasu, ale pełni funkcję inicjującą (ekscytującą) lekturę.

3. Jednoznaczność kod - jednocześnie z redundancją kod ma właściwość jednoznaczność : tylko każdy kodon pasuje jeden określony aminokwas.

4. Współliniowość kod, tj. sekwencja nukleotydów w genie Dokładnie odpowiada sekwencji aminokwasów w białku.

5. Kod genetyczny niezachodzące na siebie i zwarte , tj. nie zawiera „znaków interpunkcyjnych”. Oznacza to, że proces odczytu nie dopuszcza możliwości nakładania się kolumn (tripletów) i począwszy od określonego kodonu, odczyt przebiega w sposób ciągły, triplet po triplecie, aż do zatrzymywać się-sygnały ( kodony stop).

6. Kod genetyczny uniwersalny , tj. geny jądrowe wszystkich organizmów kodują informację o białkach w ten sam sposób, niezależnie od poziomu organizacji i systematycznej pozycji tych organizmów.

Istnieć tablice kodu genetycznego do odszyfrowania kodony mRNA i budowa łańcuchów cząsteczek białek.

Reakcje syntezy macierzy.

Reakcje nieznane w układach żywych zachodzą w układach żywych. przyroda nieożywiona - reakcje syntezy matrycy.

Termin „matryca” w technologii oznaczają formę służącą do odlewania monet, medali i czcionek typograficznych: hartowany metal dokładnie odwzorowuje wszystkie szczegóły formy używanej do odlewania. Synteza macierzy przypomina odlewanie na matrycy: nowe cząsteczki syntetyzowane są dokładnie według planu zapisanego w strukturze istniejących cząsteczek.

Zasada matrycy kłamie u źródła najważniejsze reakcje syntetyczne komórki, takie jak synteza kwasów nukleinowych i białek. Reakcje te zapewniają dokładną, ściśle określoną sekwencję jednostek monomeru w syntetyzowanych polimerach.

Tu mają miejsce działania kierunkowe. ciągnięcie monomerów w określone miejsce komórki - na cząsteczki, które służą jako matryca, w której zachodzi reakcja. Jeśli w rezultacie wystąpiły takie reakcje przypadkowe zderzenie cząsteczki, płynęłyby nieskończenie wolno. Synteza złożonych cząsteczek w oparciu o zasadę matrycy odbywa się szybko i dokładnie. Rola matrycy makrocząsteczki kwasów nukleinowych biorą udział w reakcjach matrixu DNA lub RNA .

Cząsteczki monomeryczne z których syntetyzowany jest polimer – nukleotydy lub aminokwasy – zgodnie z zasadą komplementarności, są umiejscowione i utrwalone na matrycy w ściśle określonej, określonej kolejności.

Wtedy to się dzieje „sieciowanie” jednostek monomeru w łańcuch polimeru i gotowy polimer wyładowuje się z matrycy.

Po tym matryca jest gotowa do złożenia nowej cząsteczki polimeru. Jasne jest, że tak jak na daną formę można odlać tylko jedną monetę lub jedną literę, tak na daną cząsteczkę matrycy można „złożyć” tylko jeden polimer.

Typ reakcji matrycy- specyficzna cecha chemii układów żywych. Są podstawą podstawowa właściwość wszystkich żywych istot - jego zdolność do reprodukcji własnego rodzaju.

Reakcje syntezy szablonów

1. replikacja DNA - replikacja (z łac. replikacja - odnowienie) - proces syntezy cząsteczki potomnej kwasu dezoksyrybonukleinowego na matrixie cząsteczki macierzystego DNA. Podczas kolejnego podziału komórki macierzystej każda komórka potomna otrzymuje jedną kopię cząsteczki DNA, która jest identyczna z DNA pierwotnej komórki macierzystej. Proces ten zapewnia dokładne przekazywanie informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie. Replikacja DNA odbywa się za pomocą złożonego kompleksu enzymatycznego składającego się z 15-20 różnych białek, tzw miły . Materiałem do syntezy są wolne nukleotydy obecne w cytoplazmie komórek. Biologiczne znaczenie replikacji polega na dokładnym przekazaniu informacji dziedzicznej z cząsteczki macierzystej do cząsteczek potomnych, co zwykle zachodzi podczas podziału komórek somatycznych.

Cząsteczka DNA składa się z dwóch komplementarnych nici. Łańcuchy te są utrzymywane razem przez słabe wiązania wodorowe, które mogą zostać rozerwane przez enzymy. Cząsteczka DNA jest zdolna do samoduplikacji (replikacji), a na każdej starej połowie cząsteczki syntetyzowana jest nowa połowa.
Ponadto cząsteczkę mRNA można zsyntetyzować na cząsteczce DNA, która następnie przekazuje informację otrzymaną z DNA do miejsca syntezy białka.

Przekazywanie informacji i synteza białek przebiegają według zasady matrycy, porównywalnej do pracy prasy drukarskiej w drukarni. Informacje z DNA są kopiowane wielokrotnie. Jeśli podczas kopiowania wystąpią błędy, będą one powtarzane we wszystkich kolejnych kopiach.

To prawda, że ​​​​niektóre błędy podczas kopiowania informacji za pomocą cząsteczki DNA można poprawić - nazywa się to procesem eliminacji błędów naprawa. Pierwszą z reakcji w procesie przekazywania informacji jest replikacja cząsteczki DNA i synteza nowych łańcuchów DNA.

2. Transkrypcja (z łac. transkrypcja – przepisywanie) – proces syntezy RNA z wykorzystaniem DNA jako matrycy, zachodzący we wszystkich żywych komórkach. Inaczej mówiąc, jest to transfer informacji genetycznej z DNA na RNA.

Transkrypcja jest katalizowana przez enzym polimerazę RNA zależną od DNA. Polimeraza RNA porusza się wzdłuż cząsteczki DNA w kierunku 3” → 5”. Transkrypcja składa się z etapów inicjacja, elongacja i terminacja . Jednostką transkrypcji jest operon, fragment cząsteczki DNA składający się z promotor, część transkrybowana i terminator . mRNA składa się z pojedynczego łańcucha i jest syntetyzowany na DNA zgodnie z zasadą komplementarności przy udziale enzymu, który aktywuje początek i koniec syntezy cząsteczki mRNA.

Gotowa cząsteczka mRNA przedostaje się do cytoplazmy na rybosomy, gdzie następuje synteza łańcuchów polipeptydowych.

3. Audycja (z łac. tłumaczenie- transfer, ruch) - proces syntezy białek z aminokwasów na matrycy informacyjnego (posłańca) RNA (mRNA, mRNA), prowadzony przez rybosom. Inaczej mówiąc, jest to proces tłumaczenia informacji zawartej w sekwencji nukleotydów mRNA na sekwencję aminokwasów w polipeptydzie.

4. Transkrypcja odwrotna to proces tworzenia dwuniciowego DNA na podstawie informacji z jednoniciowego RNA. Ten proces nazywa się odwrotną transkrypcją, ponieważ transfer informacji genetycznej następuje w kierunku „odwrotnym” w stosunku do transkrypcji. Idea odwrotnej transkrypcji była początkowo bardzo niepopularna, gdyż była sprzeczna z centralnym dogmatem biologii molekularnej, który zakładał, że DNA ulega transkrypcji na RNA, a następnie ulega translacji na białka.

Jednakże w 1970 roku Temin i Baltimore niezależnie odkryli enzym zwany odwrotna transkryptaza (rewertaza) i ostatecznie potwierdzono możliwość odwrotnej transkrypcji. W 1975 roku nagrodzono Temin i Baltimore nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Niektóre wirusy (takie jak ludzki wirus niedoboru odporności wywołujący zakażenie wirusem HIV) mają zdolność transkrypcji RNA na DNA. HIV ma genom RNA zintegrowany z DNA. W rezultacie DNA wirusa można połączyć z genomem komórki gospodarza. Główny enzym odpowiedzialny za syntezę DNA z RNA nazywa się odwrócenie. Jedną z funkcji Reversase jest tworzenie komplementarnego DNA (cDNA) z genomu wirusa. Powiązany enzym rybonukleaza rozszczepia RNA, a odwrotna aza syntetyzuje z niego cDNA podwójna helisa DNA. cDNA jest integrowany z genomem komórki gospodarza za pomocą integrazy. Wynik to synteza białek wirusowych przez komórkę gospodarza, które tworzą nowe wirusy. W przypadku wirusa HIV programowana jest także apoptoza (śmierć komórek) limfocytów T. W innych przypadkach komórka może pozostać dystrybutorem wirusów.

Sekwencję reakcji matrycowych podczas biosyntezy białek można przedstawić w formie diagramu.

Zatem, biosynteza białek- jest to jeden z rodzajów wymiany plastycznej, podczas której informacja dziedziczna zakodowana w genach DNA zostaje wdrożona w określoną sekwencję aminokwasów w cząsteczkach białka.

Zasadniczo są to cząsteczki białka łańcuchy polipeptydowe zbudowane z pojedynczych aminokwasów. Ale aminokwasy nie są wystarczająco aktywne, aby łączyć się ze sobą samodzielnie. Dlatego zanim połączą się ze sobą i utworzą cząsteczkę białka, muszą to być aminokwasy Aktywuj . Aktywacja ta następuje pod wpływem specjalnych enzymów.

W wyniku aktywacji aminokwas staje się bardziej labilny i pod działaniem tego samego enzymu wiąże się z t- RNA. Każdy aminokwas odpowiada ściśle określonemu t- RNA, który znajduje „swój” aminokwas i transfery go do rybosomu.

W związku z tym różne aktywowane aminokwasy w połączeniu z własnymi T- RNA. Rybosom jest podobny przenośnik do złożenia łańcucha białkowego z różnych dostarczonych mu aminokwasów.

Jednocześnie z t-RNA, na którym „siedzi” jego własny aminokwas, „ sygnał„z DNA zawartego w jądrze. Zgodnie z tym sygnałem w rybosomie syntetyzowane jest jedno lub drugie białko.

Kierujący wpływ DNA na syntezę białek nie odbywa się bezpośrednio, ale za pomocą specjalnego pośrednika - matryca Lub informacyjny RNA (m-RNA Lub mRNA), Który syntetyzowany w jądrze e pod wpływem DNA, więc jego skład odzwierciedla skład DNA. Cząsteczka RNA jest jak odlew formy DNA. Zsyntetyzowany mRNA wchodzi do rybosomu i niejako przenosi go do tej struktury plan- w jakiej kolejności należy połączyć ze sobą aktywowane aminokwasy wchodzące do rybosomu, aby doszło do syntezy konkretnego białka? W przeciwnym razie, informacja genetyczna zakodowana w DNA jest przenoszona na mRNA, a następnie na białko.

Cząsteczka mRNA wchodzi do rybosomu i szwy jej. Ten fragment, który jest w środku ten moment w rybosomie, zdefiniowano kodon (triplet), oddziałuje w zupełnie specyficzny sposób z tymi, które są do niego strukturalnie podobne triplet (antykodon) w transferowym RNA, który wprowadził aminokwas do rybosomu.

Transferowy RNA wraz z aminokwasem pasuje do określonego kodonu mRNA i łączy z nim; do następnego, na sąsiednią działkę i-RNA dodaje się kolejny tRNA z innym aminokwasem i tak dalej, aż zostanie odczytany cały łańcuch i-RNA, aż wszystkie aminokwasy zostaną zredukowane w odpowiedniej kolejności, tworząc cząsteczkę białka. Oraz tRNA, które dostarczyło aminokwas do określonej części łańcucha polipeptydowego, uwolniony od swojego aminokwasu i opuszcza rybosom.

Następnie ponownie w cytoplazmie pożądany aminokwas może się z nią połączyć i ponownie przenieść go do rybosomu. W procesie syntezy białek zaangażowanych jest jednocześnie nie jeden, ale kilka rybosomów – polirybosomów.

Główne etapy przekazywania informacji genetycznej:

1. Synteza DNA jako matrycy dla mRNA (transkrypcja)
2. Synteza łańcucha polipeptydowego w rybosomach zgodnie z programem zawartym w mRNA (translacja) .

Etapy są uniwersalne dla wszystkich żywych istot, ale czasowe i przestrzenne relacje tych procesów różnią się u pro- i eukariontów.

U prokariota transkrypcja i translacja mogą zachodzić jednocześnie, ponieważ DNA znajduje się w cytoplazmie. U eukarionty transkrypcja i translacja są ściśle oddzielone w przestrzeni i czasie: w jądrze zachodzi synteza różnych RNA, po czym cząsteczki RNA muszą opuścić jądro, przechodząc przez błonę jądrową. Następnie RNA są transportowane w cytoplazmie do miejsca syntezy białek.

Kod genetyczny to system zapisu informacji dziedzicznej w cząsteczkach kwasu nukleinowego, oparty na pewnej przemianie sekwencji nukleotydów w DNA lub RNA, tworząc kodony odpowiadające aminokwasom w białku.

Właściwości kodu genetycznego.

Kod genetyczny ma kilka właściwości.

Potrójność.

Degeneracja lub redundancja.

Jednoznaczność.

Biegunowość.

Nie nakładające się.

Ścisłość.

Wszechstronność.

Należy zaznaczyć, że niektórzy autorzy proponują także inne właściwości kodu związane z cechy chemiczne zawarte w kodzie nukleotydów lub z częstotliwością występowania poszczególnych aminokwasów w białkach organizmu itp. Właściwości te wynikają jednak z właściwości wymienionych powyżej, dlatego rozważymy je tam.

A. Potrójność. Kod genetyczny, jak wiele innych rzeczy, jest skomplikowany zorganizowany system ma najmniejszą jednostkę strukturalną i najmniejszą funkcjonalną. Trójka jest najmniejszą jednostką strukturalną kodu genetycznego. Składa się z trzech nukleotydów. Kodon jest najmniejszą jednostką funkcjonalną kodu genetycznego. Zwykle trójki mRNA nazywane są kodonami. W kodzie genetycznym kodon pełni kilka funkcji. Po pierwsze, jego główną funkcją jest kodowanie pojedynczego aminokwasu. Po drugie, kodon może nie kodować aminokwasu, ale w tym przypadku pełni inną funkcję (patrz poniżej). Jak widać z definicji, trójka jest pojęciem charakteryzującym podstawowy jednostka strukturalna kod genetyczny (trzy nukleotydy). Kodon – charakteryzuje elementarna jednostka semantyczna genom - trzy nukleotydy decydują o przyłączeniu jednego aminokwasu do łańcucha polipeptydowego.

Elementarną jednostkę strukturalną najpierw rozszyfrowano teoretycznie, a następnie jej istnienie potwierdzono doświadczalnie. Rzeczywiście, 20 aminokwasów nie może być kodowanych za pomocą jednego lub dwóch nukleotydów, ponieważ tych ostatnich są tylko 4. Trzy z czterech nukleotydów dają 4 3 = 64 warianty, co przekracza liczbę aminokwasów dostępnych w organizmach żywych (patrz tabela 1).

Kombinacje 64 nukleotydów przedstawione w tabeli mają dwie cechy. Po pierwsze, z 64 wariantów tripletów tylko 61 to kodony i kodują dowolny aminokwas. Nazywa się je kodony zmysłowe. Trzy trójki nie kodują

aminokwasy a są sygnałami stopu wskazującymi koniec translacji. Istnieją trzy takie trojaczki - UAA, UAG, UGA, nazywane są także „bezsensownymi” (kodonami nonsensownymi). W wyniku mutacji, która jest związana z zastąpieniem jednego nukleotydu w triplecie innym, z kodonu sensownego może powstać pozbawiony znaczenia kodon. Ten typ mutacji nazywa się bezsensowna mutacja. Jeżeli taki sygnał stopu powstanie wewnątrz genu (w jego części informacyjnej), to podczas syntezy białka w tym miejscu proces będzie stale przerywany – syntetyzowana będzie jedynie pierwsza (przed sygnałem stop) część białka. Osoba z tą patologią odczuje brak białka i doświadczy objawów związanych z tym niedoborem. Na przykład tego rodzaju mutację zidentyfikowano w genie kodującym łańcuch beta hemoglobiny. Syntetyzowany jest skrócony, nieaktywny łańcuch hemoglobiny, który szybko ulega zniszczeniu. W rezultacie powstaje cząsteczka hemoglobiny pozbawiona łańcucha beta. Oczywiste jest, że jest mało prawdopodobne, aby taka cząsteczka w pełni spełniła swoje obowiązki. Występuje poważna choroba, rozwijająca się jako niedokrwistość hemolityczna (talasemia beta-zero, od greckiego słowa „Thalas” – Morze Śródziemne, gdzie po raz pierwszy odkryto tę chorobę).

Mechanizm działania kodonów stop różni się od mechanizmu działania kodonów sensownych. Wynika to z faktu, że dla wszystkich kodonów kodujących aminokwasy znaleziono odpowiadające im tRNA. Nie znaleziono tRNA dla kodonów nonsensownych. W związku z tym tRNA nie bierze udziału w procesie zatrzymywania syntezy białek.

KodonSIERPIEŃ (czasami GUG u bakterii) nie tylko kodują aminokwasy metioninę i walinę, ale są takżeinicjator transmisji .

B. Degeneracja lub redundancja.

61 z 64 trójek koduje 20 aminokwasów. Ten trzykrotny nadmiar liczby trójek nad liczbą aminokwasów sugeruje, że w przekazywaniu informacji można zastosować dwie opcje kodowania. Po pierwsze, nie wszystkie 64 kodony mogą być zaangażowane w kodowanie 20 aminokwasów, ale tylko 20, a po drugie, aminokwasy mogą być kodowane przez kilka kodonów. Badania wykazały, że natura skorzystała z tej drugiej opcji.

Jego preferencje są oczywiste. Jeżeli z 64 wariantów trójek tylko 20 było zaangażowanych w kodowanie aminokwasów, wówczas 44 trójki (z 64) pozostałyby niekodujące, tj. bezsensowne (bezsensowne kodony). Wcześniej wskazywaliśmy, jak niebezpieczne dla życia komórki jest przekształcenie trójki kodującej w wyniku mutacji w kodon nonsensowny – zaburza to znacząco normalna praca Polimerazy RNA, ostatecznie prowadzące do rozwoju chorób. Obecnie trzy kodony w naszym genomie to nonsens, ale teraz wyobraźmy sobie, co by się stało, gdyby liczba kodonów nonsensownych wzrosła około 15 razy. Jest oczywiste, że w takiej sytuacji przejście kodonów normalnych do kodonów nonsensownych będzie nieporównywalnie wyższe.

Kod, w którym jeden aminokwas jest kodowany przez kilka trójek, nazywa się zdegenerowanym lub zbędnym. Prawie każdy aminokwas ma kilka kodonów. Zatem aminokwas leucyna może być kodowany przez sześć trójek - UUA, UUG, TSUU, TsUC, TsUA, TsUG. Walina jest kodowana przez cztery trójki, fenyloalanina przez dwie i tylko tryptofan i metionina kodowane przez jeden kodon. Właściwość związana z zapisywaniem tej samej informacji za pomocą różnych symboli nazywa się degeneracja.

Liczba kodonów przypisanych do jednego aminokwasu dobrze koreluje z częstotliwością występowania tego aminokwasu w białkach.

I najprawdopodobniej nie jest to przypadkowe. Im większa częstotliwość występowania aminokwasu w białku, im częściej kodon tego aminokwasu jest reprezentowany w genomie, tym większe jest prawdopodobieństwo jego uszkodzenia przez czynniki mutagenne. Dlatego jasne jest, że zmutowany kodon ma większą szansę na kodowanie tego samego aminokwasu, jeśli jest wysoce zdegenerowany. Z tej perspektywy degeneracja kodu genetycznego jest mechanizmem chroniącym ludzki genom przed uszkodzeniami.

Należy zauważyć, że termin „degeneracja” jest używany w genetyce molekularnej w innym znaczeniu. Zatem większość informacji w kodonie zawarta jest w pierwszych dwóch nukleotydach; zasada w trzeciej pozycji kodonu okazuje się mało istotna. Zjawisko to nazywa się „degeneracją trzeciej podstawy”. Ta ostatnia cecha minimalizuje wpływ mutacji. Na przykład wiadomo, że główną funkcją czerwonych krwinek jest przenoszenie tlenu z płuc do tkanek i dwutlenek węgla z tkanek do płuc. Funkcję tę pełni pigment oddechowy – hemoglobina, która wypełnia całą cytoplazmę erytrocytu. Składa się z części białkowej – globiny, która jest kodowana przez odpowiedni gen. Oprócz białka cząsteczka hemoglobiny zawiera hem, który zawiera żelazo. Mutacje w genach globiny prowadzą do pojawienia się różne opcje hemoglobiny. Najczęściej mutacje są związane z zastąpienie jednego nukleotydu innym i pojawienie się nowego kodonu w genie, który może kodować nowy aminokwas w łańcuchu polipeptydowym hemoglobiny. W triplecie w wyniku mutacji można zastąpić dowolny nukleotyd - pierwszy, drugi lub trzeci. Znanych jest kilkaset mutacji wpływających na integralność genów globiny. W pobliżu 400 z których są związane z zastąpieniem pojedynczych nukleotydów w genie i odpowiadającym zastąpieniem aminokwasów w polipeptydzie. Tylko z tych 100 zamienniki prowadzą do niestabilności hemoglobiny i różnego rodzaju chorób od łagodnych do bardzo ciężkich. 300 (około 64%) mutacji substytucyjnych nie wpływa na funkcję hemoglobiny i nie prowadzi do patologii. Jedną z przyczyn tego jest wspomniana powyżej „degeneracja trzeciej zasady”, gdy zastąpienie trzeciego nukleotydu w triplecie kodującym serynę, leucynę, prolinę, argininę i niektóre inne aminokwasy prowadzi do pojawienia się kodonu synonimicznego kodujące ten sam aminokwas. Taka mutacja nie będzie objawiać się fenotypowo. Natomiast jakakolwiek wymiana pierwszego lub drugiego nukleotydu w trójce w 100% przypadków prowadzi do pojawienia się nowego wariantu hemoglobiny. Ale nawet w tym przypadku mogą nie wystąpić poważne zaburzenia fenotypowe. Powodem tego jest zastąpienie aminokwasu w hemoglobinie innym, podobnym do pierwszego. fizyczne i chemiczne właściwości. Na przykład, jeśli aminokwas o właściwościach hydrofilowych zostanie zastąpiony innym aminokwasem, ale o tych samych właściwościach.

Hemoglobina składa się z grupy żelaza porfirynowego hemu (do którego przyłączone są cząsteczki tlenu i dwutlenku węgla) oraz białka - globiny. Hemoglobina u dorosłych (HbA) zawiera dwa identyczne -łańcuchy i dwa -więzy. Cząsteczka -łańcuch zawiera 141 reszt aminokwasowych, -łańcuch - 146, - I -łańcuchy różnią się wieloma resztami aminokwasowymi. Sekwencja aminokwasowa każdego łańcucha globiny jest kodowana przez jego własny gen. Kodowanie genów -łańcuch znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 16, -gen - w krótkim ramieniu chromosomu 11. Substytucja w kodzie genu -łańcuch hemoglobiny pierwszego lub drugiego nukleotydu prawie zawsze prowadzi do pojawienia się nowych aminokwasów w białku, zakłócenia funkcji hemoglobiny i poważnych konsekwencji dla pacjenta. Na przykład zastąpienie „C” w jednej z trójek CAU (histydyna) przez „Y” doprowadzi do pojawienia się nowej trójki UAU, kodującej inny aminokwas - tyrozynę. Fenotypowo objawia się to ciężką chorobą. A podobna zamiana w pozycji 63 -łańcuch polipeptydu histydynowego do tyrozyny doprowadzi do destabilizacji hemoglobiny. Rozwija się choroba methemoglobinemia. Zastąpienie w wyniku mutacji kwasu glutaminowego waliną na 6 pozycji -łańcuch jest przyczyną najcięższej choroby - anemii sierpowatokrwinkowej. Nie kontynuujmy smutnej listy. Zauważmy tylko, że przy wymianie dwóch pierwszych nukleotydów może pojawić się aminokwas podobny pod względem właściwości fizykochemicznych do poprzedniego. Zatem zastąpienie drugiego nukleotydu w jednej z trójek kodujących kwas glutaminowy (GAA) w -łańcuch z „U” prowadzi do pojawienia się nowego tripletu (GUA), kodującego walinę, a zastąpienie pierwszego nukleotydu przez „A” tworzy triplet AAA, kodujący aminokwas lizynę. Kwas glutaminowy i lizyna mają podobne właściwości fizykochemiczne - oba są hydrofilowe. Walina jest aminokwasem hydrofobowym. Dlatego zastąpienie hydrofilowego kwasu glutaminowego hydrofobową waliną znacząco zmienia właściwości hemoglobiny, co ostatecznie prowadzi do rozwoju anemii sierpowatokrwinkowej, natomiast zastąpienie hydrofilowego kwasu glutaminowego hydrofilową lizyną w mniejszym stopniu zmienia funkcję hemoglobiny – u pacjentów rozwija się postać łagodna anemii. W wyniku zamiany trzeciej zasady, nowa trójka może kodować te same aminokwasy, co poprzednia. Na przykład, jeśli w triplecie CAC uracyl zostanie zastąpiony cytozyną i pojawi się triplet CAC, wówczas u ludzi nie zostaną wykryte praktycznie żadne zmiany fenotypowe. Jest to zrozumiałe, ponieważ obie trójki kodują ten sam aminokwas – histydynę.

Podsumowując, należy podkreślić, że degeneracja kodu genetycznego i degeneracja trzeciej zasady z ogólnego biologicznego punktu widzenia są mechanizmy obronne, które są nieodłącznie związane z ewolucją w unikalnej strukturze DNA i RNA.

V. Jednoznaczność.

Każda trójka (z wyjątkiem nonsensu) koduje tylko jeden aminokwas. Zatem w kierunku kodon - aminokwas kod genetyczny jest jednoznaczny, w kierunku aminokwas - kodon jest niejednoznaczny (zdegenerowany).

Niedwuznaczny

Kodon aminokwasu

Zdegenerowany

I w tym przypadku potrzeba jednoznaczności w kodzie genetycznym jest oczywista. W innej opcji, podczas translacji tego samego kodonu, do łańcucha białkowego zostaną wstawione różne aminokwasy, w wyniku czego powstaną białka o różnych strukturach pierwszorzędowych i różnych funkcjach. Metabolizm komórkowy przestawiłby się na tryb działania „jeden gen – kilka polipeptydów”. Jest oczywiste, że w takiej sytuacji funkcja regulacyjna genów zostałaby całkowicie utracona.

g. Polaryzacja

Odczyt informacji z DNA i mRNA następuje tylko w jednym kierunku. Polaryzacja ma ważny w celu określenia struktur wyższego rzędu (wtórnych, trzeciorzędowych itp.). Wcześniej powiedzieliśmy, że to struktury niższy porządek wyznaczać struktury wyższego rzędu. Struktura trzeciorzędowa i struktury wyższego rzędu w białkach powstają, gdy tylko zsyntetyzowany łańcuch RNA opuszcza cząsteczkę DNA lub łańcuch polipeptydowy opuszcza rybosom. Podczas gdy wolny koniec RNA lub polipeptydu uzyskuje strukturę trzeciorzędową, drugi koniec łańcucha jest w dalszym ciągu syntetyzowany na DNA (w przypadku transkrypcji RNA) lub rybosomie (w przypadku transkrypcji polipeptydu).

Dlatego jednokierunkowy proces odczytywania informacji (podczas syntezy RNA i białka) jest niezbędny nie tylko do ustalenia sekwencji nukleotydów czy aminokwasów w syntetyzowanej substancji, ale także do ścisłego określenia drugorzędowej, trzeciorzędowej itp. Struktury.

d. Brak nakładania się.

Kod może się nakładać lub nie. Większość organizmów ma nienakładający się kod. W niektórych fagach można znaleźć nakładający się kod.

Istotą kodu niezachodzącego na siebie jest to, że nukleotyd jednego kodonu nie może być jednocześnie nukleotydem innego kodonu. Gdyby kody nakładały się, wówczas sekwencja siedmiu nukleotydów (GCUGCUG) mogłaby kodować nie dwa aminokwasy (alanina-alanina) (ryc. 33, A) jak w przypadku kodu niezachodzącego na siebie, ale trzy (jeśli jest jeden wspólny nukleotyd) (ryc. 33, B) lub pięć (jeśli wspólne są dwa nukleotydy) (patrz ryc. 33, C). W dwóch ostatnich przypadkach mutacja dowolnego nukleotydu doprowadziłaby do naruszenia sekwencji dwóch, trzech itd. aminokwasy.

Ustalono jednak, że mutacja jednego nukleotydu zawsze zakłóca włączenie jednego aminokwasu do polipeptydu. Jest to istotny argument świadczący o tym, że kod się nie nakłada.

Wyjaśnijmy to na rysunku 34. Pogrubione linie pokazują trójki kodujące aminokwasy w przypadku kodu nienakładającego się i nakładającego się. Eksperymenty wyraźnie wykazały, że kod genetyczny nie nakłada się. Nie wchodząc w szczegóły eksperymentu, zauważamy, że jeśli zastąpisz trzeci nukleotyd w sekwencji nukleotydów (patrz ryc. 34)U (oznaczone gwiazdką) na inną rzecz:

1. W przypadku niezachodzącego na siebie kodu białko kontrolowane przez tę sekwencję będzie miało substytucję jednego (pierwszego) aminokwasu (oznaczonego gwiazdkami).

2. W przypadku nakładającego się kodu w opcji A podstawienie nastąpi w dwóch (pierwszym i drugim) aminokwasach (oznaczonych gwiazdkami). W opcji B zastąpienie dotyczyłoby trzech aminokwasów (oznaczonych gwiazdkami).

Jednakże liczne eksperymenty wykazały, że w przypadku przerwania jednego nukleotydu w DNA, zaburzenie w białku zawsze dotyczy tylko jednego aminokwasu, co jest typowe dla kodu niezachodzącego na siebie.

GZUGZUG GZUGZUG GZUGZUG

GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU

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

Alanin - Alanin Ala - Cis - Ley Ala - Ley - Ley - Ala - Ley

A B C

Kod nienakładający się Kod nakładający się

Ryż. 34. Schemat wyjaśniający obecność nienakładającego się na siebie kodu w genomie (objaśnienie w tekście).

Nienakładanie się kodu genetycznego wiąże się z jeszcze jedną właściwością – odczytywanie informacji rozpoczyna się od pewnego momentu – sygnału inicjującego. Takim sygnałem inicjacji w mRNA jest kodon kodujący metioninę AUG.

Należy zauważyć, że dana osoba nadal ma niewielką liczbę genów, które odbiegają od ogólnej zasady i nakładają się.

e. Zwartość.

Pomiędzy kodonami nie ma znaków interpunkcyjnych. Inaczej mówiąc, trojaczki nie są od siebie oddzielone np. jednym nic nie znaczącym nukleotydem. Eksperymentalnie udowodniono brak „znaków interpunkcyjnych” w kodzie genetycznym.

I. Wszechstronność.

Kod jest taki sam dla wszystkich organizmów żyjących na Ziemi. Bezpośredni dowód uniwersalności kodu genetycznego uzyskano poprzez porównanie sekwencji DNA z odpowiadającymi im sekwencjami białek. Okazało się, że wszystkie genomy bakterii i eukariotów korzystają z tych samych zestawów wartości kodowych. Są wyjątki, ale nie jest ich wiele.

Pierwsze wyjątki od uniwersalności kodu genetycznego znaleziono w mitochondriach niektórych gatunków zwierząt. Dotyczyło to kodonu terminatora UGA, który brzmi tak samo jak kodon UGG, kodujący aminokwas tryptofan. Stwierdzono także inne, rzadsze odchylenia od uniwersalności.

System kodu DNA.

Kod genetyczny DNA składa się z 64 trójek nukleotydów. Te trojaczki nazywane są kodonami. Każdy kodon koduje jeden z 20 aminokwasów używanych w syntezie białek. Daje to pewną redundancję w kodzie: większość aminokwasów jest kodowana przez więcej niż jeden kodon.
Jeden kodon pełni dwie powiązane ze sobą funkcje: sygnalizuje początek translacji i koduje włączenie aminokwasu metioniny (Met) do rosnącego łańcucha polipeptydowego. System kodowania DNA jest zaprojektowany w taki sposób, że kod genetyczny może być wyrażany albo jako kodony RNA, albo jako kodony DNA. Kodony RNA znajdują się w RNA (mRNA) i kodony te są w stanie odczytać informacje podczas procesu syntezy polipeptydów (proces zwany translacją). Ale każda cząsteczka mRNA nabywa sekwencję nukleotydową w transkrypcji z odpowiedniego genu.

Wszystkie aminokwasy z wyjątkiem dwóch (Met i Trp) mogą być kodowane przez 2 do 6 różnych kodonów. Jednakże genom większości organizmów pokazuje, że niektóre kodony są faworyzowane w stosunku do innych. Na przykład u ludzi alanina jest kodowana przez GCC cztery razy częściej niż przez GCG. Prawdopodobnie wskazuje to na większą wydajność translacji aparatu translacyjnego (na przykład rybosomu) dla niektórych kodonów.

Kod genetyczny jest niemal uniwersalny. Te same kodony są przypisane do tej samej sekcji aminokwasów, a te same sygnały startu i stopu są w przeważającej mierze takie same u zwierząt, roślin i mikroorganizmów. Znaleziono jednak pewne wyjątki. Większość polega na przypisaniu jednego lub dwóch z trzech kodonów stop do aminokwasu.

Rosyjscy naukowcy odkryli, że DNA kryje w sobie zakodowaną informację, której obecność sprawia, że ​​uważamy osobę za biologiczny komputer, na który składają się złożone programy.

Eksperci z Instytutu Genetyki Kwantowej próbują rozszyfrować tajemniczy tekst zawarty w cząsteczkach DNA. A ich odkrycia są coraz bardziej przekonujące, że najpierw było Słowo, a my jesteśmy wytworem próżni Supermózgu. Mówił o tym prezes ICG Petr Pietrowicz Gariajew.

Niedawno naukowcy dokonali nieoczekiwanego odkrycia: cząsteczka DNA składa się nie tylko z genów odpowiedzialnych za syntezę niektórych białek i genów odpowiedzialnych za kształt twarzy, ucha, koloru oczu itp., ale głównie z zakodowanych tekstów .
Co więcej, teksty te zajmują 95–99 procent całkowitej zawartości chromosomów! ( UWAGA: Zachodni naukowcy uważają to za niepotrzebną część... jak mówią, to śmieci). A tylko 1-5 procent zajmują osławione geny syntetyzujące białka.

Główna część informacji zawartej w chromosomach pozostaje dla nas nieznana. Według naszych naukowców DNA to ten sam tekst, co tekst książki. Ale można go czytać nie tylko litera po literze i wiersz po wierszu, ale także z dowolnej litery, ponieważ nie ma przerwy między słowami. Czytając ten tekst z każdą kolejną literą, uzyskujemy coraz więcej nowych tekstów. Można też wczytać Odwrotna strona, jeśli rząd jest płaski. A jeśli łańcuch tekstu zostanie rozłożony w przestrzeni trójwymiarowej, jak w sześcianie, wówczas tekst będzie czytelny we wszystkich kierunkach.

Tekst nie jest nieruchomy, ciągle się porusza, zmienia, bo nasze chromosomy oddychają, kołyszą się, generując ogromną liczbę tekstów. Praca z lingwistami i matematykami z Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego wykazała, że ​​struktura mowy ludzkiej, tekstu książki i struktura sekwencji DNA są matematycznie bliskie, to znaczy są to tak naprawdę teksty w językach nam jeszcze nieznanych. Komórki rozmawiają ze sobą, tak jak ty i ja: robi to aparat genetyczny nieskończona liczba Języki.

Człowiek jest samoodczytującą się strukturą tekstową, komórki rozmawiają ze sobą w taki sam sposób, w jaki rozmawiają ze sobą ludzie – podsumowuje Piotr Pietrowicz Gariajew. Nasze chromosomy realizują program budowy organizmu z jaja poprzez pola biologiczne – fotonowe i akustyczne. Wewnątrz jaja powstaje elektromagnetyczny obraz przyszłego organizmu, zapisywany jest jego program społeczny, jeśli chcesz - Los.

Jest to kolejna niezbadana cecha aparatu genetycznego, realizowana w szczególności za pomocą jednej z odmian biopola - pól laserowych, zdolnych nie tylko do emitowania światło, ale również dźwięk. Zatem aparat genetyczny manifestuje swoje możliwości poprzez pamięć topograficzną.
W zależności od światła, jakim oświetlane są hologramy – a jest ich wiele, bo na jednym hologramie można zapisać wiele hologramów – uzyskuje się taki lub inny obraz. Co więcej, można go przeczytać tylko w tym samym kolorze, w jakim jest napisany.
Nasze chromosomy emitują szerokie spektrum, od ultrafioletu po podczerwień, dzięki czemu mogą odczytywać nawzajem swoje liczne hologramy. W efekcie pojawia się świetlno-akustyczny obraz przyszłego nowego organizmu, a w postępie – wszystkich kolejnych pokoleń.

Program zapisany na DNA nie mógł powstać w wyniku ewolucji darwinowskiej: zarejestrowanie tak ogromnej ilości informacji wymaga czasu wielokrotnie dłuższego niż istnienie Wszechświata.

To jakby próbować zbudować budynek Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego, rzucając cegłami. Informacja genetyczna może być przesyłany na odległość, cząsteczka DNA może istnieć w postaci pola. Prosty przykład przeniesienia materiał genetyczny- przenikanie do naszego organizmu wirusów, np. wirusa Ebola.

Ta zasada Niepokalane Poczęcie„można wykorzystać do stworzenia urządzenia umożliwiającego penetrację Ludzkie ciało i wpływać na nią od wewnątrz.
« Rozwinęliśmy się”- mówi Piotr Pietrowicz, - laser na cząsteczkach DNA. Ta rzecz jest potencjalnie groźna jak skalpel: można nią leczyć lub zabić. Bez przesady powiem, że to podstawą do tworzenia broni psychotropowej. Zasada działania jest taka.

Laser opiera się na prostocie struktury atomowe, a cząsteczki DNA opierają się na tekstach. Wprowadzasz określony tekst do fragmentu chromosomu, a te cząsteczki DNA przekształcają się w stan laserowy, to znaczy wpływasz na nie tak, aby cząsteczki DNA zaczęły świecić i wydawać dźwięk - mów!
I w tym momencie światło i dźwięk mogą przeniknąć do innej osoby i wprowadzić w nią czyjś program genetyczny. A człowiek się zmienia, nabiera innych cech, zaczyna inaczej myśleć i działać.”

*****

Wygląda na to, że kod genetyczny został wynaleziony na zewnątrz Układ Słoneczny już kilka miliardów lat temu.

To stwierdzenie potwierdza ideę panspermii – hipotezę, że życie zostało sprowadzone na Ziemię z kosmosu. Jest to oczywiście nowe i odważne podejście do podboju galaktyk, jeśli wyobrazimy sobie, że był to celowy krok obcych superistot, które wiedzą, jak operować materiałem genetycznym.

Naukowcy sugerują, że na pewnym etapie nasze DNA zostało zakodowane za pomocą obcego sygnału pochodzącego od starożytności cywilizacja pozaziemska. Naukowcy uważają, że kodu matematycznego znajdującego się w ludzkim DNA nie można wyjaśnić samą ewolucją.

Galaktyczny podpis ludzkości.

Co zaskakujące, okazuje się, że raz zainstalowany kod pozostanie niezmieniony przez skala kosmiczna czas. Jak wyjaśniają naukowcy, nasze DNA jest najtrwalszym „materiałem” i dlatego kod jest niezwykle niezawodnym i inteligentnym „podpisem” dla kosmitów, którzy go przeczytają – podaje magazyn Icarus.

Eksperci twierdzą: „Zarejestrowany kod może pozostać niezmieniony w kosmicznych skalach czasu; niezawodna konstrukcja. Dlatego zapewnia wyjątkowo solidne rozwiązanie do przechowywania inteligentnych podpisów. Genom, odpowiednio przepisany na nowy kod z sygnaturą, pozostanie zamrożony w komórce i jej potomstwie, które następnie będzie można przenosić w przestrzeni i czasie.”

Naukowcy uważają, że ludzkie DNA jest zorganizowane w tak precyzyjny sposób, że ujawnia „zestaw arytmetycznych i ideograficznych struktur języka symbolicznego”. Prace naukowców prowadzą ich do przekonania, że ​​dosłownie „stworzono nas poza Ziemią” kilka miliardów lat temu.

Uniwersalny język Wszechświata – żywe kody kosmiczne

Te idee i przekonania nie są akceptowane w środowisku naukowym. Jednakże badania te potwierdziły to, co niektórzy badacze twierdzili od dziesięcioleci, że ewolucja nie mogła nastąpić sama i że w całym naszym gatunku jest coś pozaziemskiego.

Jednak te badania i stwierdzenia nie ujawniają głównego sekretu. Tajemnica, która pozostaje taka, jaka jest teraz; jeśli istoty pozaziemskie naprawdę stworzyły ludzkość i życie na planecie Ziemia, to „kto” lub „co” stworzyło te istoty pozaziemskie?

Zatem jesteśmy PRZESŁANIEM?
Ludzkości została wyznaczona rola SMS-a z myślą o przyszłości...

Źródło – http://oleg-bubnov.livejournal.com/233208.html
.

Inteligentny sygnał jest zapisany w kodzie genetycznym

Naukowcy odkryli w kodzie genetycznym cała linia czysto matematyczne i ideograficzne konstrukcje językowe, których nie można przypisać przypadkowi. Można to interpretować jedynie jako rozsądny sygnał.

W 2013 roku opublikowano wyniki badania, którego autorzy próbowali zastosować technikę poszukiwania sygnału z pozaziemskiego inteligentnego źródła (projekt SETI) nie do rozległych przestrzeni Wszechświata… ale do kodu genetycznego organizmów lądowych.

„...Pokazujemy, że kod Ziemi charakteryzuje się bardzo precyzyjnym uporządkowaniem, spełniającym kryteria sygnału informacyjnego. Proste struktury kodu ujawniają spójną całość konstrukcji arytmetycznych i ideograficznych tego samego języka symbolicznego. Precyzyjne i systematyczne, te ukryte konstrukty wydają się być wytworem precyzyjnej logiki i nietrywialnych obliczeń, a nie wynikiem procesów stochastycznych (hipoteza zerowa mówiąca, że ​​jest to wynik przypadku, wraz z domniemanymi mechanizmami ewolucyjnymi zostaje odrzucona znaczenie< 10-13). Конструкции настолько чётки, что кодовое отображение уникально выводится из своего алгебраического представления. Сигнал демонстрирует легко распознаваемые печати искусственности, среди которых символ нуля, привилегированный десятичный синтаксис и семантические симметрии. Кроме того, экстракция сигнала включает в себя логически прямолинейные, но вместе с тем абстрактные операции, что делает эти конструкции принципиально несводимыми к естественному происхождению. ...»

Zatem kod genetyczny to nie tylko kod służący do zapisu informacji niezbędnych do budowy i funkcjonowania organizmów żywych, ale także swego rodzaju „podpis”, którego prawdopodobieństwo przypadkowego pochodzenia jest mniejsze niż 10-13. To praktycznie bez alternatywy wskazuje na inteligentne źródło stworzenia kodu genetycznego.