Генетичний код

Щоб існувала відповідність між інформацією полінуклеотиду та інформацією поліпептиду, існує код: генетичний код.

Загальні характеристики генетичного коду можна перелічити таким чином:

Генетичний код складається з трійок і позбавлений внутрішніх розділових знаків (Crick & Brenner,).
Вона "була розшифрована за допомогою" відкритих клітинних систем перекладу "(Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964).
Він дуже вироджений (синоніми).
Організація таблиці кодів не випадкова.
Трійні "нісенітниці".
Генетичний код "стандартний", але не "універсальний".

Дивлячись на таблицю генетичного коду, слід пам’ятати, що це стосується трансляції «РНКаму в поліпептид, для якого беруть участь нуклеотидні основи A, U, G, C. Біосинтез поліпептидного ланцюга - це трансляція нуклеотидна послідовність в послідовності амінокислоти.

Кожен базовий триплет РНКm, званий кодоном, має першу основу в лівому стовпці, другу у верхньому рядку, третю у правій колонці. Візьмемо, наприклад, триптофан (тобто Try), і ми побачимо, що відповідний кодон буде бути, по порядку, UGG. Фактично, перша основа, U, включає весь ряд ящиків зверху; у цьому G ідентифікує крайній правий блок і четвертий рядок самого вікна, де ми знаходимо написане Try. Аналогічно, для синтезу тетрапептиду лейцин-аланін-аргінін-серина (символи Leu-Ala-Arg-Ser) ми можемо знайти кодони UUA-AUC-AGA-UCA у коді.

На цьому етапі, однак, слід зазначити, що всі амінокислоти нашого тетрапептиду кодуються (на відміну від триптофану) більш ніж одним кодоном. Не випадково у наведеному прикладі ми вибрали зазначені кодони, ми могли б кодувати один і той самий трипептид з іншою послідовністю РНК, наприклад CUC-GCC-CGG-UCC.
Спочатку той факт, що окрема амінокислота відповідала більш ніж триплексу, отримав значення випадковості, також виражене у виборі терміну виродження коду, що використовується для визначення явища синонімії. З іншого боку, деякі дані свідчать про те, що наявність синонімів, що відносяться до різної стабільності генетичної інформації, зовсім не випадково. Це, схоже, підтверджується також знаходженням різного значення співвідношення A + T / G + C на різних етапах еволюції. Наприклад, у прокаріотів, де потреба у мінливості не задовольняється правилами менделізму та неомендентизму, співвідношення A + T / G + C має тенденцію до зростання. Відповідно нижча стабільність перед мутаціями забезпечує більший можливості для випадкової мінливості від мутації гена.
У еукаріотів, зокрема у багатоклітинних клітинах, у яких необхідно, щоб усі клітини єдиного організму зберігали однакову спадкову спадщину, співвідношення A + T / G + C у ДНК має тенденцію до зменшення, зменшуючи можливість мутацій соматичних генів .
Наявність синонімічних кодонів у генетичному коді піднімає проблему, про яку вже говорилося, про множинність чи ні антикодонів у РНК.
Впевнено, що для кожної амінокислоти існує щонайменше одна РНК, але не однаково впевнено, чи може одна РНК пов'язуватися з одним кодоном, чи може байдуже розпізнавати синоніми (особливо якщо вони відрізняються лише для третього підстави).
Ми можемо зробити висновок, що в середньому на кожну амінокислоту припадає три синонімічних кодону, тоді як антикодонів - це принаймні один і не більше трьох.
Нагадуючи, що гени призначені як поодинокі ділянки дуже довгих полінуклеотидних послідовностей ДНК, зрозуміло, що початок і кінець окремого гена обов'язково повинні міститися в пам'яті.

БІОСИНТЕЗ БІЛКІВ

У різних частинах ДНК відбувається розкриття подвійного ланцюга і синтез різних типів РНК.
Під час етапу навантаження РНК -зв'язується з амінокислотами (раніше активованими АТФ та специфічним ферментом). Біосинтетична "техніка" не може "виправити" неправильно завантажені тРНК.
Потім РНКr розпадається на дві субодиниці і, зв'язуючись з рибосомними білками, призводить до збірки рибосом.
РНК, проходячи через цитоплазму, зв’язується з рибосомами, утворюючи полісому.Кожна рибосома, що протікає по месенджеру, поступово приймає РНК, комплементарну відносним кодонам, беручи амінокислоти та зв’язуючи їх з утвореним поліпептидним ланцюгом.
Відносно стабільний РНК знову потрапляє в циркуляцію. Рибосоми також використовуються знову, вивільняючи вже зібраний поліпептид.
Посланець, менш стабільний, оскільки він одноканальний, розщеплюється (рибонуклеазою) на складові рибонуклеотиди.
Таким чином, цикл триває, синтезуючи один за одним поліпептиди на месенджерних РНК, що поставляються транскрипцією.