Генетический код. Строение и функция гена

 


Генетическая информация зашифрована в ДНК путем разнообразной последовательности в расположении нуклеотидов. Было также установлено, наследственную информацию с ДНК считывает и-РНК, которая образуется комплиментарно одной из цепей ДНК. В ДНК четыре вида нуклеотидов, и значит «алфавит» генетического кода состоит из четырех букв. Однако до середины XX века не было известно каким образом переводиться нуклеотидовая последовательность и-РНК в аминокислотную последовательность полипептидной цепи. В 1954г. Гарамовым была высказана мысль о том, что для кодирования одной аминокислоты требуется не менее трех нуклеотидов, т.е. генетический код  должен быть триплетным.  Начало экспериментальному анализу природы генетического кода положили Ниренберг и Маттеи в 1961г. они обнаружили, что в присутствии искусственной РНК, содержащей только одни урациловые нуклеотиды, синтезируется полипептидная цепь, состоящая из остатков одной аминокислоты, а именно из фенилаланина. В другом опыте использовали искусственно полученый полинуклеотид, состоящий только цитозинов, и получили полипептид, который включал только аминокислоту пролин. Полностью расшифровать генетический код удалось Очоа и его сотрудникам к 1966 году. Была выяснена природа связи между структурой гена и соответствующего белка. Также было выяснено, что 61 триплет кодирует аминокислоты, а три триплета не соответсвуют никакой аминокислоте и определяют конец трансляции. Триплет и-РНК получил название кодона. Совокупность кодонов ( триплетов), кодирующих аминокислоты называется генетическим кодом. Свойства генетического кода:

1) универсальность - один триплет кодирует одну и ту же аминокислоту у всех живых существ;

2) триплетность - т.е. одной аминокислоте соответствуют три рядом расположенных нуклеотида;

3) неперекрываемость - один нуклеотид не может входить одновременно в два и больше триплета;

4) вырожденность (избыточность) - одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов;

5) без разделительных знаков.

Триплет является элементарной функциональной единицей гена, а пара нуклеотидов - его структурной единицей.

Гены – это определенные фрагменты ДНК; они организованы в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. Каждый вид растений или животных имеет определенное число хромосом. У диплоидных организмов число хромосом парное, две хромосомы каждой пары называются гомологичными. Скажем, человек имеет 23 пары хромосом, при этом один гомолог каждой хромосомы получен от матери, а другой – от отца. Имеются и внеядерные гены (в митохондриях, а у растений – еще и в хлоропластах).

Предыдущие материалы: Следующие материалы: