- Mi a genetikai kód?
- A genetikai kód jellemzői
- A genetikai kód felfedezése
- A genetikai kód funkciója
- A genetikai kód eredete
Elmagyarázzuk, mi a genetikai kód, funkciója, összetétele, eredete és egyéb jellemzői. Illetve milyen volt a felfedezése.
Mi a genetikai kód?
A genetikai kód a nukleotidok specifikus sorrendje a szekvenciában, amely a DNS. Ez egyben az a szabálykészlet is, amelyből az említett sorozatot lefordítja a RNS aminosav szekvenciában, hogy a fehérje. Más szavakkal, a fehérjeszintézis ettől a kódtól függ.
Mind a élőlények Van egy genetikai kódjuk, amely megszervezi DNS-üket és RNS-üket. Annak ellenére, hogy a nyilvánvaló különbségek a különböző királyságok Az élet genetikai tartalma nagymértékben hasonlónak bizonyul, ami arra utal, hogy az egész élet biztos közös eredete volt. A genetikai kód apró variációi különböző fajokat eredményezhetnek.
A genetikai kód szekvenciája három nukleotid kombinációjából áll, amelyek mindegyikét kodonnak nevezik, és amelyek egy specifikus aminosav (polipeptid) szintéziséért felelősek.
Ezek a nukleotidok négy különböző típusú nitrogénbázisból származnak: adenin (A), timin (T), guanin (G) és citozin (C) a DNS-ben, valamint adenin (A), uracil (U), guanin (G), és a citozin (C) az RNS-ben.
Ily módon egy legfeljebb 64 kodonból álló lánc épül fel, amelyek közül 61 alkotja magát a kódot (vagyis aminosavakat szintetizál), és 3 jelöli ki a szekvenciában a start és a stop pozíciókat.
A genetikai struktúra által meghatározott sorrendet követve a sejteket A szervezet képes aminosavakat gyűjteni és specifikus fehérjéket szintetizálni, amelyek bizonyos funkciókat ellátnak a szervezetben.
A genetikai kód jellemzői
A genetikai kódnak számos alapvető jellemzője van, amelyek a következők:
- Egyetemesség Ahogy korábban is mondtuk, minden élő szervezet osztozik a genetikai kódon, kezdve vírus Y baktériumok amíg személyek, növények Y állatokat. Ez azt jelenti, hogy egy adott kodon ugyanahhoz az aminosavhoz kapcsolódik, függetlenül attól, hogy milyen szervezetről van szó. 22 különböző genetikai kód ismeretes, amelyek csak egy vagy két kodonban a standard genetikai kód változatai.
- Specificitás A kód erősen specifikus, azaz egyetlen kodon sem kódol egynél több aminosavat átfedés nélkül, bár egyes esetekben lehetnek különböző startkodonok, amelyek lehetővé teszik, hogy ugyanabból a kódból különböző fehérjéket szintetizáljanak.
- Folytonosság. A kód folyamatos, és nincsenek benne semmiféle megszakítások, mivel kodonok hosszú láncolata, amely mindig ugyanabban az értelemben és irányban íródik át, a startkodontól a stopkodonig.
- Degeneráció. A genetikai kódnak vannak redundanciái, de nincsenek kétértelműségei, vagyis két kodon felelhet meg ugyanannak az aminosavnak, de soha nem ugyanaz a kodon két különböző aminosavnak. Így több különböző kodon van, mint amennyi minimálisan szükséges a tároláshoz Genetikai információ.
A genetikai kód felfedezése
Nirenberg és Matthaei azt találták, hogy minden kodon egy aminosavat kódol.A genetikai kódot az 1960-as években fedezték fel, miután Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson és Maurice Wilkins (1916-2004) angolszász tudósok felfedezték a DNS szerkezet, elindítva a sejtes fehérjeszintézis genetikai vizsgálatát.
1955-ben Severo Ochoa és Marianne Grunberg-Manago tudósoknak sikerült elkülöníteniük a enzim polinukleotid foszforáz. Azt találták, hogy bármilyen típusú nukleotid jelenlétében ez a fehérje mRNS-t vagy hírvivőt épített fel, amely ugyanabból a nitrogénbázisból, azaz egyetlen nukleotidból álló polipeptidből áll. Ez rávilágított mind a DNS, mind az RNS lehetséges eredetére.
Az orosz-amerikai George Gamow (1904-1968) javasolta a ma ismert nitrogénbázisok kombinációiból kialakított genetikai kód modelljét. Crick, Brenner és munkatársaik azonban kimutatták, hogy a kodonok mindössze három nitrogénbázisból állnak.
Az első bizonyítékot az azonos kodon és egy aminosav közötti megfelelésre 1961-ben szerezték meg Marshall Warren Nirenbergnek és Heinrich Matthaeinek köszönhetően.
Alkalmazásuk mód, Nirenberg és Philip Leder a fennmaradó kodonok közül 54-et le tudtak fordítani. Ezt követően Har Gobind Khorana befejezte a kód átírását. A genetikai kód feltörésére irányuló versenyben részt vevők közül sokan megkapták az orvosi Nobel-díjat.
A genetikai kód funkciója
A genetikai kód funkciója létfontosságú a fehérjék szintézisében, vagyis a létfontosságú elemi vegyületek előállításában. élet ahogy mi értjük. Ezért ez a fiziológiai felépítésének alapvető mintája organizmusok, mind a szövetek, mind az enzimek, anyagok és folyadékok.
Ehhez a genetikai kód sablonként működik a DNS-ben, amelyből RNS szintetizálódik, ami egyfajta tükörkép. Ezután az RNS-ben a fehérjék felépítéséért felelős sejtszervecskékhez (riboszómák) költözik.
A riboszómákban a szintézis a DNS-ről az RNS-re átvitt minta szerint kezdődik. Így minden gén egy aminosavhoz kapcsolódik, ami polipeptidláncot épít fel. Így működik a genetikai kód.
A genetikai kód eredete
A genetikai kód eredete valószínűleg az élet legnagyobb rejtélye. Mint minden ismert élőlényre jellemző, az a megérzés, hogy megjelenése a bolygón megelőzte az első élőlényét, vagyis azt a primitív sejtet, amely minden életet létrehoz. az élet birodalmai.
Kezdetben valószínűleg sokkal kevésbé terjedelmes volt, és csak néhány aminosav kódolásához szükséges információval rendelkezett, de az élet keletkezésével és fejlődésével egyre bonyolultabb lett volna.