Од генетски информации до биотехнологија на производот - сервер за образование во Хамбург

Од генетски информации до биотехнологија на производот

Секој внимателен читател одамна забележал една работа: броевите 4 (информативни елементи на ДНК) и 20 (градежни блокови на протеини) некако не се совпаѓаат. Како можат 20 аминокиселини да се кодираат со 4 информативни единици? Природата најде едноставно решение: комбинираше 3 информативни елементи - основи - во една информациска единица. Ова отвора 4³ = 4x4x4 = 64 различни можни комбинации за четирите информативни елементи А, Ц, Г и Т.

информации

Единица за информации - или коден збор - составена од три основи е позната и како кодон. Секој кодон може да се додели на една од 20-те аминокиселини кои се наоѓаат во протеините, т.е. Х. некои од аминокиселините се окупирани од повеќе кодони. Аминокиселината глутаминска киселина е програмирана од кодоните GAA и GAG. Дешифрирањето на „генетски кодови“, значењето на сите 64 кодони е постигнато во 1960 година. Значи, денес можеме да ја разбереме ДНК на еден организам, под услов да е изолирана и да се утврди низата на базите: можеме да ја преточиме во протеинска низа. Откриено е дека не сите кодони програмираат аминокиселини, но некои исто така се залагаат за „интерпункција“ во молекуларно пишување: AUG сигналите Започнете кодон завршете го почетокот на протеинот што Кодони за застанување или завршување UAA, UGA и UAG синтезата на протеини.

Генетскиот код се применува универзално, без оглед дали се почвени бактерии, слонови или луѓе, информациите за синтеза на специфичните протеини секогаш се кодираат на ист начин. Само големината на геномот е различна. Генетските информации на прокариотскиот организам, на пример, на цревната бактерија Ешерихија коли, се состојат само од еден ДНК двоен спикс (бактериски хромозом) затворен за да формира прстен. Генетскиот материјал на повисоките организми е околу 1000 пати пообемен од оној на бактериите. Кај луѓето ова е три милијарди базни парови. Оваа голема количина на ДНК е дистрибуирана преку различни хромозоми.

Аминокиселините се доделуваат на базните тројки (mRNA кодони; U одговара на Т, видете го текстот). Од 64 различни можности, 61 ги кодира дваесетте различни аминокиселини кои се наоѓаат во протеините. Ова значи дека аминокиселината може да се кодира од различни тројки; ова е исто така познато како „дегенерација“ на генетскиот код. Поради оваа дегенерација, не е можно недвосмислено да се заклучи ДНК секвенца од протеинска низа, постои несигурност во третата базна позиција на соодветните кодони.
Окер, килибар и опал се имињата на 3-те преостанати кодони за завршување кои не кодираат аминокиселина. Почетниот кодон е секогаш AUG и го кодира аминокиселината метионин: Секој протеин започнува со метионин, но метионинот во синџирот на аминокиселини е исто така кодиран од AUG.

ГЕНЕТСКИОТ КОД
Збор со код за тројкаважностаЗбор со код за тројкаважноста
АААЛагиАЦВГлн
ААЦАснCACНеговиот
ААГЛагиCAGГлн
AAUАснCAUНеговиот
АЦАThrЦЦАПер
ACCThrCCCПер
ACGThrCCGПер
ACUThrCCUПер
АГААргCGAАрг
АГЦСерCGCАрг
АГГАргЦГГАрг
AGUСерCGUАрг
АУАИлеЦУАЛеу
AUCИлеCUCЛеу
АВГМидCUGЛеу
AUUИлеCUUЛеу
БанкоматГлуUAAокер
GACAspUACТајр
GAGГлуUAGкилибар
GAUAspУАУТајр
GCAАлаУКАСер
ГЦЦАлаUCCСер
GCGАлаUCGСер
GGAГлејУГАопал
GGCГлејUGCCys
GGGГлејУГГТрп
GGUГлејУГУCys
ГУАВалУУАЛеу
GUCВалUUCPhe
ГУГВалУУГЛеу
ГУУВалУУУPhe

Рибонуклеинските киселини дејствуваат како медијатори во спроведувањето на генетскиот код. Експресијата на генот се одвива во два чекора: Во првиот чекор се прави копија на ДНК сегмент (ген) во форма на гласник РНК (mRNA) во јадрото. Овој прв чекор во изразување на гени е исто така познат како транскрипција. Вториот чекор што Превод, се одвива во цитоплазмата откако ќе се извезе mRNA од јадрото. Тука протеините се синтетизираат на рибозомите според информациите за РНК (види подолу).

Молекулите на РНК се многу слични во структурата на ДНК. Меѓутоа, постојат две разлики: молекулата на шеќер, деоксирибозата, е во РНК преку рибоза и база Тимин (Т) е преку основата Урацил (У) заменет. Хемиски гледано, урацил се разликува од тимин по тоа што му недостасува метил група. Ова не ја менува информациската содржина, U-то на mRNA-то одговара на Т-то на ДНК-то. Сепак, поради оваа структурна разлика, ензимите можат да прават разлика помеѓу ДНК и mRNA.