Генетичний код та його властивості
Генетичний код та його властивості. Біосинтез білка. Реакції матричного синтезу - розділ Біологія, цитологія з основами загальної генетики Біосинтез білків відбувається в цитоплазмі клітин на рибосомах. Інформацій.
Біосинтез білківвідбувається у цитоплазмі клітин на рибосомах. Інформація про структуру білка записана в молекулі ДНК, яка в еукаріотах знаходиться в ядрі і відділена ядерною оболонкою від цитоплазми, де відбувається синтез білка.
Ділянка молекули ДНК, що містить інформацію про первинну структуру білка, називається геном. Ген у еукаріотів має мозаїчну будову, в ньому є інформаційні ділянки – екзони (кодуючі послідовності нуклеотидів, що визначають послідовність амінокислот у білку) та неінформаційні ділянки – інтрони (некодуючі послідовності між екзонами). Між генами розташовані неінформаційні ділянки, які називаються спейсери. Інформація про структуру білка у молекулі ДНК записана за допомогою генетичного коду.
Генетичний код- це система запису спадкової інформації у вигляді послідовності нуклеотидів у молекулі ДНК та іРНК, яка несе інформацію про послідовність розташування амінокислот у молекулі білка.
Властивості генетичного коду:
1. Код триплетен - кожна з амінокислот закодована трьома послідовно розташованими нуклеотидами. Ці три нуклеотиди називаються триплетом або кодоном. Кодон – послідовність із трьох суміжних нуклеотидів молекули ДНК та іРНК, що кодує якусь амінокислоту або закінчення (термінацію) поліпептидного ланцюга.
2. Код вироджений (множинний) - одна амінокислота може бути закодована двома або більше кодонами (це пояснюється існуванням 4 нуклеотидів,якими можна створити 64 різні комбінації по 3 нуклеотиди - 4 3 = 64, а амінокислот, що входять до складу білка тільки 20). Одним триплетом шифруються лише амінокислоти: метіонін, який кодується тільки триплетом АУГ, та триптофан – УГГ.
3. Код специфічний (однозначний) – один кодон шифрує лише одну амінокислоту.
4. Код універсальний – генетичний код однаковий у всіх живих організмів.
5. Код односпрямований – інформація зчитується в одному напрямку.
6. Код неперекривається - один нуклеотид не може входити одночасно до складу двох сусідніх триплетів.
7. Код безперервний. У генетичному коді немає розділових знаків. Зчитування інформації починається зі стартових (ініціюючих) триплетів - АУГ (еукаріоти) або ГУГ (прокаріоти), а закінчується триплет-термінаторами (УАА, УАГ, УГА), які позначають закінчення синтезу поліпептидного ланцюга. Триплети-термінатори знаходяться наприкінці кожного гена.
ДНК безпосередньої участі у синтезі білків не бере. Інформацію про структуру білка в цитоплазму несе іРНК, яка за принципом комплементарності будується на матриці ДНК за участю ферменту полімерази РНК. Переписування інформації з ДНК на іРНК (побудова іРНК на матриці ДНК) називаєтьсятранскрипцією.Переписується одна нитка молекули ДНК, яка називається кодогенною. Якщо в нитки ДНК, що переписується, стоїть гуаніловий нуклеотид (Г) з азотистою основою гуанін, то фермент РНК-полімераза включає в РНК цитидиловий нуклеотид (Ц), що містить цитозин; якщо тимідиловий нуклеотид (Т) з азотистою основою тімін - то аденіловий нуклеотид (А) з азотистою основою аденін; якщо аденіловий нуклеотид (А) – то урациловий нуклеотид з азотистою основою урацил (У). За довжиною кожна з молекул іРНК у сотні разів коротша за ДНК.p align="justify"> Інформаційна РНК переписує інформацію тільки частини молекули ДНК - одного гена, що несе інформацію про структуру білка. У еукаріотів при цьому частково переписуються і спейсери. Ця іРНК не може проникнути через пори в ядерній оболонці, вона незріла (пре-іРНК), тому в ядрі відбувається її процесинг — дозрівання (вирізування неінформаційних ділянок та зшивання інформаційних), внаслідок чого РНК коротшає. Зріла іРНК проходить через пори в ядерній оболонці та прямує до місця синтезу білка (до рибосоми). Інформація закодована у вигляді триплетів. Один триплет (кодон) кодує місце однієї амінокислоти у білковій молекулі, а послідовність триплетів кодує послідовність амінокислот у білковій молекулі. Переведення інформації з послідовності кодонів іРНК у послідовність амінокислот молекули білка (побудова молекули білка на матриці іРНК) називаєтьсятрансляцією. .