• Mis on geneetiline kood?
• Geneetilise koodi omadused
• Geneetilise koodi avastamine
• Geneetilise koodi funktsioon
• Geneetilise koodi päritolu

Selgitame, mis on geneetiline kood, selle funktsioon, koostis, päritolu ja muud omadused. Samuti, kuidas oli selle avastamine.

RNA vastutab DNA koodi kasutamise eest valkude sünteesimiseks.

Mis on geneetiline kood?

Geneetiline kood on nukleotiidide spetsiifiline järjestus järjestuses, mis moodustab DNA. See on ka reeglite kogum, millest tõlgib nimetatud jada RNA aminohappejärjestuses, et koostada a valk. Teisisõnu, valkude süntees sõltub sellest koodist.

Kõik elusolendid Neil on geneetiline kood, mis korraldab nende DNA ja RNA. Vaatamata ilmsetele erinevustele erinevate kuningriigid elu, geneetiline sisu osutub suurel määral sarnaseks, mis viitab sellele, et kogu elu sellel pidi olema ühine päritolu. Väikesed variatsioonid geneetilises koodis võivad põhjustada erinevaid liike.

Geneetilise koodi järjestus sisaldab kolme nukleotiidi kombinatsioone, millest igaüks on koodon ja vastutab konkreetse aminohappe (polüpeptiidi) sünteesi eest.

Need nukleotiidid pärinevad neljast erinevat tüüpi lämmastiku alustest: adeniin (A), tümiin (T), guaniin (G) ja tsütosiin (C) DNA-s ning adeniin (A), uratsiil (U), guaniin (G), ja tsütosiin (C) RNA-s.

Sel viisil ehitatakse kuni 64 koodonist koosnev ahel, millest 61 moodustavad koodi enda (st nad sünteesivad aminohappeid) ja 3 märgib järjestuse algus- ja lõppasendit.

Järgides järjekorda, mille see geneetiline struktuur määrab, rakud Keha suudab koguda aminohappeid ja sünteesida spetsiifilisi valke, mis täidavad kehas teatud funktsioone.

Geneetilise koodi omadused

Geneetilisel koodil on rida põhiomadusi, milleks on:

• Universaalsus Nagu oleme varem öelnud, jagavad kõik elusorganismid geneetilist koodi, alates viirus Y bakterid kuni isikud, taimed Y loomad. See tähendab, et konkreetne koodon on seotud sama aminohappega, olenemata sellest, mis organismiga tegu on. Tuntud on 22 erinevat geneetilist koodi, mis on standardse geneetilise koodi variandid vaid ühes või kahes koodonis.
• Spetsiifilisus Kood on ülispetsiifiline, see tähendab, et ükski koodon ei kodeeri rohkem kui ühte aminohapet ilma kattumiseta, kuigi mõnel juhul võivad olla erinevad stardikoodonid, mis võimaldavad samast koodist erinevaid valke sünteesida.
• Järjepidevus. Kood on pidev ja sellel puuduvad igasugused katkestused, olles pikk koodonite ahel, mis transkribeeritakse alati samas tähenduses ja suunas, alates alguskoodonist kuni stoppkoodonini.
• Degeneratsioon. Geneetilisel koodil on liiasusi, kuid mitte kunagi ebaselgust, see tähendab, et kaks koodonit võivad vastata samale aminohappele, kuid mitte kunagi sama koodon kahele erinevale aminohappele. Seega on erinevaid koodoneid rohkem, kui on minimaalselt vajalik salvestamiseks Geneetiline teave.

Geneetilise koodi avastamine

Nirenberg ja Matthaei leidsid, et iga koodon kodeeris aminohapet.

Geneetiline kood avastati 1960. aastatel pärast seda, kui anglosaksi teadlased Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson ja Maurice Wilkins (1916-2004) avastasid DNA struktuur, alustades rakulise valgusünteesi geneetilist uuringut.

1955. aastal õnnestus teadlastel Severo Ochoal ja Marianne Grunberg-Managol isoleerida ensüüm polünukleotiidfosforaas. Nad leidsid, et mis tahes tüüpi nukleotiidide juuresolekul ehitas see valk mRNA või sõnumi, mis koosneb samast lämmastiku alusest, st ühest nukleotiidist polüpeptiidist. See valgustas nii DNA kui ka RNA võimalikku päritolu.

Vene-ameeriklane George Gamow (1904-1968) pakkus välja tänapäeval tuntud lämmastikualuste kombinatsioonidest moodustatud geneetilise koodi mudeli. Crick, Brenner ja nende kaastöötajad näitasid aga, et koodonid koosnevad ainult kolmest lämmastiku alusest.

Esimesed tõendid sama koodoni ja aminohappe vahelise vastavuse kohta saadi 1961. aastal tänu Marshall Warren Nirenbergile ja Heinrich Matthaeile.

Nende rakendamine meetodid, suutsid Nirenberg ja Philip Leder tõlkida 54 ülejäänud koodonit. Seejärel lõpetas Har Gobind Khorana koodi transkriptsiooni. Paljud neist, kes osalesid selles võidujooksus geneetilise koodi purustamise nimel, pälvisid Nobeli meditsiiniauhinna.

Geneetilise koodi funktsioon

Ribosoomides transleeritakse koodoni järjestus aminohappejärjestuseks.

Geneetilise koodi funktsioon on ülioluline valkude sünteesil, st põhiliste elementaarühendite valmistamisel valkude eksisteerimiseks. elu nagu me seda mõistame. Seetõttu on see füsioloogilise ehituse põhimuster organismid, nii selle kudedest kui ka ensüümidest, ainetest ja vedelikest.

Selleks toimib geneetiline kood DNA-s mallina, millest sünteesitakse RNA, mis on omamoodi peegelpilt. Seejärel liigub see RNA-s valkude (ribosoomide) ehitamise eest vastutavatesse raku organellidesse.

Ribosoomides algab süntees vastavalt DNA-lt RNA-le üle läinud mustrile. Iga geen on seega seotud aminohappega, luues polüpeptiidide ahela. Nii toimib geneetiline kood.

Geneetilise koodi päritolu

Geneetilise koodi päritolu on ilmselt elu suurim mõistatus. Kuna see on omane kõigile teadaolevatele elusolenditele, on intuitiivne, et tema ilmumine planeedile oli enne esimese elusolendi ilmumist, st ürgset rakku, mis tekitaks kõik elu kuningriigid.

Esialgu oli tõenäoline, et see oli palju vähem ulatuslik ja sisaldas vaid teavet mõne aminohappe kodeerimiseks, kuid elu tekkimise ja arenedes oleks see muutunud keerukamaks.