Úrættunar erfðalykilsins: grunnatriði

Erfðalykilsins er sett fram sem táknum, kerfi kóðun upplýsinga um uppbyggingu próteina, sem felst í öllum lífverum á jörðinni. Decryption taka áratugi, en sú staðreynd að hann er til staðar, vísindi er skilið tæpa öld. Fjölhæfni, sérhæfni, einátta og sérstaklega degeneracy erfðalykilsins hafa líffræðilega þýðingu.

Saga af uppgötvunum

The vandamál af kóðun erfðaupplýsingar hefur alltaf verið inni í líffræði. Með því að fléttuskipulags erfðalykilsins, vísindi gengið frekar hægt. Frá uppgötvun J. Watson og Crick árið 1953. The tvöfaldur Helix uppbyggingu DNA inn inn áfanga að leysa inn kóða uppbyggingu sig, sem leiddi til trú á stórum veldi náttúrunni. The línuleg uppbyggingu fyrir prótín og DNA af sömu uppbyggingu gefið í skyn tilvist erfðalykilsins, að finna samsvörunina milli tveggja texta, en tekið upp með mismunandi stafrófu. Og ef stafrófið af próteinum hefur verið þekkt, DNA markar voru háð rannsókn á líffræði, eðlisfræði og stærðfræði.

Það er engin þörf á að lýsa öllum skrefunum í lausn af þessu Enigma. Beinum tilraunum, reyndist og staðfest að á milli DNA-táknum og amínósýrur prótínsins sem það er ljóst og í samræmi hver um sig haldið í 1964 Charles Janowski og S. Brenner. A frekari - á meðan á umskráningu erfðalykilsins í tilraunaglasi (in vitro) með því að nota aðferðir við nýmyndun prótein í frumulausum mannvirki.

Alveg afkóðað kóða E. Coli var promulgated árið 1966, líffræðingar á málþinginu í Cold Spring Harbor (USA). Þá opnaði ég offramboð (úrkynjunar) af erfðaefni kóða. Hvað þýðir þetta, útskýrði það einfaldlega.

umskráningu heldur áfram

Getting deciphering arfgenga gögnin kóðann hefur orðið einn af mikilvægustu atburðum síðustu aldar. Í dag, vísindi heldur áfram að kanna ofan í kjölinn leiðir af sameinda kóðun kerfi og lögun hennar og ofgnótt af merki, hvað er gefið upp í eign úrkynjunar erfðalykilsins. Sérstakur rannsókn á greininni - uppruna og þróun arfgenga efni erfðaskrá kerfi. Sönnunargögn tengja fjölkirni til (DNA) og fjölpeptíð (prótínum) gaf hvati til þróunar á sameindalíffræði. Og það, aftur á móti, líftækni, heilbrigðistæknideild, uppgötvanir í ræktun og planta að vaxa.

Dogmas og reglur

Home Dogma sameindalíffræði - upplýsingarnar eru fluttar úr DNA til boðberi RNA, og þá með henni á prótíni. Í gagnstæða átt af sendingu er hægt frá RNA til DNA og RNA í annarri RNA.

En fylkið eða grundvöllur DNA er alltaf. Og allar aðrar helstu aðgerðir flytja upplýsingar - spegilmynd af eðli flutning fylkinu. Nefnilega, með því að framkvæma sending til efnasmíða á öðrum sameindum matrix, sem verður til þess að fjölfalda uppbyggingu inn erfðaupplýsingar.

erfðaefni kóða

Line kóðun uppbyggingu próteinsameinda með fyllingar tákna sem eru (triplets) kirni, sem aðeins 4 (adein, gúanín, cýtósín, týmíni (úrasíl)), sem fyrírvaralaust leiðir til myndunar á öðrum keðjur núkleótíða. Sama fjölda kirni og efna til fyllingar - þetta er helsta skilyrði fyrir slíkri myndun. En myndun af a prótinsameind gæða sem passar við magn og gæði einliðurnar er ekki (DNA núkleótíðar - amínósýrum prótína). Þetta er náttúrulega arfgengur númer - Skráningarkerfið í sem röð af núkleótíðunum (codons) amínósýruröð af prótíninu.

Erfðatáknrófið hefur nokkrum eiginleika:

• Triplet.
• The sérstöðu.
• Stefnumörkun.
• Disjointness.
• Offramboð (degeneracy) af erfðaefni kóða.
• Fjölhæfni.

Hér er stutt lýsing, með áherslu á líffræðilega þýðingu.

Triplet, samfellu og framboð umferðarljós

Hver af 61 amínósýrum, sem samsvara merkingarfræðilegt t (triþlet) kirni. Þrjár triplets bera ekki upplýsingar um amínósýrunni og eru lokatáknar. Hver núkleótíða í keðjunni er aðili að triplet, og er ekki til af sjálfu sér. Við lok og upphaf keðju af kimum sem svarar til a einn á prótíni, lokatáknar. Þeir byrja eða hætti að fá útsendingu (nýsmíði prótinsameind).

Sérhæfni, og einn-pointedness disjointness

Hver codon (triplet) kóðar aðeins eitt amínósýru. Hver triplet er óháð og ekki skarast við hliðina. Eina kirnisröð geta tilheyrt aðeins einn triplet í keðjunni. Próteinmyndun er alltaf í eina átt, það er stjórnað lokatáknar.

Offramboð af erfðaefni kóða

Hver triplet af kirnum umbreytir einni aminósýru. Alls 64 kirni, 61 af þeim - kóðuð amínósýran (vit codon), og þrír - tilgangslaust, þ.e. amínósýru þýðir ekki að umrita (lokatáknar). The offramboð (degeneracy) erfðalykilsins er sú að skiptihvörf er hægt að gera í hverri triplet - stoðeind (sem leiðir til amínósýran skipti) og íhaldssöm (amínósýrur breytast ekki flokki). Það er auðvelt að reikna að ef triplet er hægt að framkvæma með 9 innsetningum (1, 2 og 3 stöðuna) getur hvor kirnisröðin er hægt að skipta um 4 - 1 = 3 The annarri útfærslu, heildarfjölda mögulegra kimis skiptihvörf koma 61 til 9 = 549.

Úrættunar erfðalykilsins birtist í því að 549 valkostur - það er miklu meira en þörf krefur til zakodirovki upplýsingar um 21 amínósýrur. Í þessu tilviki Valkostir í stað hefðbundinna leiða 549 23 til myndunarinnar á lokatákni, 134 + 230 skipti inn - eru hefðbundnar útskiptingar, og 162 - stakeind.

Regla úrkynjunar og undanþágur

Ef tveimur táknum með tvo eins fyrsta kimi út, eru eftir núkleótíð kynnt með flokkun (púrin eða pýrimidin), þeim upplýsingum sem þeir bera sömu amínósýru. Þetta er yfirleitt degeneracy eða offramboð af erfðaefni kóða. Tvö undantekningar - AUA og UGA - umbreytir fyrst meþiónin, enda þótt þyrfti að ísólevsín sem, og annað - a lokatákni, en þyrfti að umrita tryptófan.

Merking úrkynjunar og fjölhæfni

Þessir tveir eiginleikar erfðalykilsins hafa hæsta líffræðilega gildi. Allar eignir sem talin eru upp hér að ofan eru einkennandi fyrir erfðaupplýsingar allrar lífverum á jörðinni okkar.

The degeneracy erfðalykilsins hefur á aðlagandi virði, þar sem endurtekna tvöföldun á einum amínósýru kóða. Þar að auki, þetta þýðir verulega minnkun í (hrörnun) þriðja kiminu í codon. Slíkri útfærslu lágmarka Stökkbreytingarnar sár í DNA og í því felst ma alvarleg brot f prótfnbyggingunni. Þetta er verndandi kerfi af lífverum á jörðinni.