Der triadische Code und die funktionelle Einheit des genetischen Codes
Die ersten Bewohner unseres Planeten, wahrscheinlich,hatte eine sehr kurze Lebenserwartung. Die evolutionäre Richtung aller Lebewesen ging dahin, die Lebensdauer des Organismus für eine erfolgreiche Anpassung an die Umweltbedingungen zu erhöhen, Anpassungsmechanismen zu entwickeln und die gesammelten Erfahrungen auf nachfolgende Generationen zu übertragen. Die Schaffung organischer Moleküle in Übereinstimmung mit dem geplanten Plan ermöglichte es dem Leben auf der Erde, Fuß zu fassen und eine erfolgreiche Entwicklung zu beginnen. Der Mechanismus des Matrixgedächtnisses und der Übertragung der Erbinformation wurde in ein System der genetischen Kodierung transformiert, wobei die Hauptkomponente die funktionelle Einheit des genetischen Codes ist.
Zentrales Dogma der Molekularbiologie
Vererbung ist das wichtigste biologischeBestandteil der Kontinuität des Lebens. Die Natur hat Mechanismen für die Übertragung und Reproduktion von Erbinformationen durch Kodieren der Proteinzusammensetzung in der Nucleinsäurekette geschaffen. Funktionen von Nukleinsäuren (DNA und RNA) - Erhaltung von Informationen und deren Übertragung auf die Struktur von Proteinen. Und Proteine durch die Reaktionen des Stoffwechsels realisieren die phänotypische Manifestation dieser Information. Der genetische Code ist die matrixlineare Erhaltung von Informationen über die Struktur eines Proteins, indem er mit Triplets von Nukleotiden in einer Kette von Nukleinsäuren aufgezeichnet wird. Die kleinste funktionelle Einheit des genetischen Codes, die Informationen über die minimale Struktureinheit von Proteinen enthält, ist ein Triplett aus Nukleotiden in der DNA- oder RNA-Kette. Die Übertragung von Information erfolgt von DNA zu mRNA und von mRNA zu anderen RNAs und zu Proteinmolekülen.
Universelles Kodierungssystem
Das Verständnis des genetischen Codes in der Wissenschaft ist verschwundenJahrhundert und seine Entschlüsselung - nur Jahrzehnte. Da das Konzept der Struktur der Doppelhelix-DNA (Watson and Creek, 1953) ihre Rolle als erbliches Material zu verstehen begann, begann sie nach den Buchstaben des Alphabets zu suchen, die Informationen darüber aufzeichneten. Die Idee, dass die funktionelle Einheit des genetischen Code 1 Nukleotids die Kritik nicht sofort verträgt. Vier komplementäre Nukleotide (Adean, Guanin, Cytosin und Thymin) DNA konnten die Codierung von 21 Aminosäuren von Proteinen nicht bereitstellen. Mathematiker, Physiker und Biologen waren aktiv an der Suche nach einem Kodierungssystem beteiligt und fanden schnell heraus, dass eine Aminosäure für eine Sequenz von drei Nukleotiden kodiert. Somit ist die funktionelle Einheit des genetischen Codes ein Triplett aus Nukleotiden, das für die Synthese einer Aminosäure des Proteins verantwortlich ist. Triplets (Codons) insgesamt 64, 61 von ihnen sind semantische Codons (codieren Aminosäuren), und die restlichen 3 - bedeutungslos. Sie tragen keine Informationen über die Aminosäure, sondern fungieren als Stopp-Codons, die die Synthese des Proteinmoleküls beenden oder initiieren.
Ein Triplett ist eine funktionelle Einheit des genetischen Codes
Das Biopolymermolekül der Nukleinsäuren besteht ausaus Monomeren - Nukleotiden. Diese wiederum erzeugen eine kontinuierliche DNA, mit der während des Transkriptionsprozesses die Information entsprechend dem Leserahmen auf die mRNA übertragen wird, wobei das Triplett aus Nukleotiden - Triplett - den geringsten Codewert aufweist. Der Leserahmen bewegt sich unidirektional und der genetische Code hat eine eindeutige Eindeutigkeit und Entartung (Redundanz).
Unidirektionalität und Einzigartigkeit
Die Triplett-Information ist eindeutig, d.h.das Verhältnis von 1 Triplett-1-Aminosäure ist nicht variabel. Eine Aminosäure kann mit mehreren Tripletts codiert sein, aber ein spezifisches Triplett ist eine spezifische Aminosäure. Der Leserahmen ist immer in die gleiche Richtung gerichtet, und dies ist auf das Vorhandensein von Triplets zurückzuführen, die das Lesen initiieren und beenden. So bleibt die Stabilität der Struktur des Proteins erhalten. Eine weitere Eigenschaft von Triplets ist nicht überlappend. Dies bedeutet, dass das Nukleotid Teil des Tripletts ist, aber nur eines.
Natürliche Redundanz
Die Entartung (Redundanz) des genetischen Codes -es ist wie eine Reserve der Körperkraft. Er schützt die Zelle vor der zerstörerischen Wirkung von Mutationen. Jede funktionelle Einheit eines genetischen Codes kann Substitutionen von 1, 2 und 3 Nukleotiden in einem Triplett unterzogen werden. Somit wurden 9 Ersatzpositionen in jedem Triplett, Ersetzen jedes Nukleotids durch 4-1 = 3 mögliche Varianten, und als Ergebnis erhalten wir 61 bei 9 = 549 Varianten des Ersetzens des Nukleotids in dem Triplett. Dies ist viel mehr als notwendig, um 21 Aminosäuren zu codieren. Dieser Überfluss oder Degeneration, und gewährleistet die biologische Existenz des Lebens und minimiert Fehler beim Lesen der genetischen Information.
Codon oder Triplett?
In der Literatur wird ein Tripel von Nukleotiden, wie zein funktionelles Konglomerat, wird als Triplett oder Codon bezeichnet. Was ist der Unterschied und ist es? Der Begriff "Codon" wird im direkten Prozess der Translation verwendet - der Übertragung von Informationen von RNA auf das Proteinmolekül. Der Begriff "Triplett" wird in einem breiteren semantischen Kontext verwendet, wenn der Rahmen für das Lesen von Information sowohl mit RNA als auch mit DNA beschrieben wird.
