Генетический код

Три пары оснований молекулы ДНК кодируют одну аминокислоту в белке.

Сегодня ни для кого не секрет, что программа жизнедеятельности всех живых организмов записана на молекуле ДНК. Проще всего представить молекулу ДНК в виде длинной лестницы. Вертикальные стойки этой лестницы состоят из молекул сахара, кислорода и фосфора. Вся важная рабочая информация в молекуле записана на перекладинах лестницы — они состоят из двух молекул, каждая из которых крепится к одной из вертикальных стоек. Эти молекулы — азотистые основания — называются аденин, гуанин, тимин и цитозин, но обычно их обозначают просто буквами А, Г, Т и Ц. Форма этих молекул позволяет им образовывать связи — законченные ступеньки — лишь определенного типа. Это связи между основаниями А и Т и между основаниями Г и Ц (образованную таким образом пару называют «парой оснований»). Других типов связи в молекуле ДНК быть не может.

Спускаясь по ступенькам вдоль одной цепи молекулы ДНК, вы получите последовательность оснований. Именно это сообщение в виде последовательности оснований и определяет поток химических реакций в клетке и, следовательно, особенности организма, обладающего данной ДНК. Согласно центральной догме молекулярной биологии, на молекуле ДНК закодирована информация о белках, которые, в свою очередь, выступая в роли ферментов (см. Катализаторы и ферменты), регулируют все химические реакции в живых организмах.

Строгое соответствие между последовательностью пар оснований в молекуле ДНК и последовательностью аминокислот, составляющих белковые ферменты, называется генетическим кодом. Генетический код был расшифрован вскоре после открытия двуспиральной структуры ДНК. Было известно, что недавно открытая молекула информационной, или матричной РНК (иРНК, или мРНК), несет информацию, записанную на ДНК. Биохимики Маршалл Уоррен Ниренберг (Marshall W. Nirenberg) и Дж. Генрих Маттеи (J. Heinrich Matthaei) из Национального института здравоохранения в городке Бетезда под Вашингтоном, округ Колумбия, поставили первые эксперименты, которые привели к разгадке генетического кода.

Они начали с того, что синтезировали искусственные молекулы иРНК, состоявшие только из повторяющегося азотистого основания урацила (который является аналогом тимина, «Т», и образует связи только с аденином, «А», из молекулы ДНК). Они добавляли эти иРНК в тестовые пробирки со смесью аминокислот, причем в каждой пробирке лишь одна из аминокислот была помечена радиоактивной меткой. Исследователи обнаружили, что искусственно синтезированная ими иРНК инициировала образование белка лишь в одной пробирке, где находилась меченая аминокислота фенилаланин. Так они установили, что последовательность «—У—У—У—» на молекуле иРНК (и, следовательно, эквивалентную ей последовательность «—А—А—А—» на молекуле ДНК) кодирует белок, состоящий только из аминокислоты фенилаланина. Это было первым шагом к расшифровке генетического кода.

Сегодня известно, что три пары оснований молекулы ДНК (такой триплет получил название кодон) кодируют одну аминокислоту в белке. Выполняя эксперименты, аналогичные описанному выше, генетики в конце концов расшифровали весь генетический код, в котором каждому из 64 возможных кодонов соответствует определенная аминокислота.

См. также:
Биологические молекулы
Белки

8
Показать комментарии (8)
Свернуть комментарии (8)

  • armazda  | 21.10.2008 | 01:30 Ответить
    Подскажите кто нибудь, что могло послужить созданию матрицы такой, как человеческого ДНК, ведь код её настолько сложен, что теорию возникновения путем сложных эволюционных как физических так и биологических процессов просто неможет никак вписаться в мое сознание...?
    Кто знает поймет меня к чему я клоню, всем так же известно, что программа кода настолько сложна, что от крысы нас различает всего один элемент в коде...Как природа могла и может до сих пор угадывать тот самый один элемент из всей матрицы?
    Ответить
  • Природа  | 04.01.2009 | 00:01 Ответить
    Хочу обратить внимание, что определение элементарной единицы наследственности в энциклопедии "Элементов" лет на 60 уже не соответствует уровню РЕАЛЬНЫХ знаний о механизмах наслдственности. Сожалею, что до сих пор н только редакция этого полезного в целом интернет-ресурса, но и коллеги по науке игнорируют хотя бы то, что я писал в своей книге "За семью замками наследственности", опубликованной в весьма уважаемом издат. "Агропромиздат" ещё в 1992 году. Основной вывод - имеет место равноценность двух факторов наследственности - ДНК и ДекОрга (декодирующей организации - термин, кстати, не мой, а проф. М.Камшилова). А понять суть явлений наследования можно исключительно в том случае, если учитывается история развития системы ДНК - ДекОрг, свойственной тем или иным видам организмов. Современная же общепринятая наука о наследственности (генетика)- это абсолютно не историческая дисциплина, это по-сути монополия однобокого взгляда на суть явления наследственного осуществления. И здесь генетика мало в чем отличается от агробиологии Лысенко, тоже абсолютизировавшей один реальный, но частный феномен наследственности - стадийность развития с наличием критических периодов в детерминации формообразовательных процессов.
    Будущее - за двухфакторной концепцией наследственности и я надеюсь, что Нобелевской премии за это открытие (да не позавидуют коллеги...) будет со временем удостоен именно автор этих строк. Хотелось бы получить ее при жизни, правда.
    Ответить
    • rod1gin > Природа | 11.01.2009 | 19:36 Ответить
      За что Нобелевскую то?
      Вот передо мной лежит книжка М.М. Камшилов, Эволюция биосферы, "Наука", 1979. И в ней про этот самый декорг всё подробно написано.
      Насколько я понимаю, никто его наличие и не пытался отрицать.
      Ответить
    • slipshod > Природа | 19.11.2011 | 21:22 Ответить
      Заинтересовался вашим сообщением. Прочитал по теме статью вот здесь http://www.nature-archive.ru/projects/darwin/conception1.php.
      К сожалению, весьма малосодержательный русский язык автора не дал мне возможности быстро вникнуть в суть излагаемого.
      Возможно вы мне поможете.

      Итак для начала, рассмотрим ДекОрг, как с его точки зрения трактуются размеры геномов, кол-ва хромосом, и тп., если подразумевается наличие "базовой ДНК", одинаковой у миллионов организмов?

      А также что скрывается за формулировками "это биохимия и даже - биофизика жидкой плазмы и иных компонентов, окружающих базовую молекулу ДНК. Вслед за М.М.Камшиловым я называю этот компонент "декодирующей организацией" (декоргом)..."
      Каких-каких компонентов?

      Вопросов много, не хотелось бы сразу загромождать эфир ;)
      Ответить
  • СОЛЮС  | 23.02.2009 | 08:35 Ответить
    Процесс всей (очередной!) жизнедеятельности записан в программе ДНК действительно , но не в тех ДНК клетов , что уже открыли .

    Настоящую ДНК - единственную настоящую и полновесную - с ПОЛНОЙ программой - ЕЩЕ НЕ ОТКРЫЛИ , открыв всего лищь ДНК-клише - полуДНК для СМЕРТИ такой-то клетки такой-то особи (все именное) .

    Запомните - ДНК-клише уже только ДЛЯ СМЕРТИ - программа "жизнь - только "начало" - новое биения земной клеточки" конкретного вида - полностью истрачена СРАЗУ на ЗАПУСК . Запуск есть не всегда и тогда - рождается калека .После ЗАПУСКА - ВСЕ ! - только СМЕРТЬ растет для клетки-недолгожительницы !

    Сколько клеток в нашем теле ? Вот столько и ДНК - они различны и всегда для определенного чего-то . Они очень сдаты и выпускают нити - развиваясь - выбрасывая их . Поняли ? НЕТ никаких выдуманных соединений нитей .

    А теперь вспомните все "достижения" науки о человеке или выйдите на сайты . На что они делают ставки в своих терапевтических клонированиях и иначе ? С ума сойти на что . Клетка кожи . клетка волоса , клетка слюны и т д. Какой срок жизни таких клеток ? Будет ли долговечным то , что вырастят , из стволовых клеток взломанного клоника (вобще негодного)?

    Прочтите мнения ученых , работающих по "установленной методике познания мира" - отступать от Утвержденной методики нельзя ! Правда абсурд познавать мироздание по особой методике - разработанной и УТВЕРЖДЕННОЙ незнающими ?

    Не так давно читала сетование директора Института мозга человека С. Медведева :"Наука консервативна . Методики утверждены . Да попроси я средства на исследование выхода души человека после смерти , в ФФИ радостно закричат - ЭТО ЛЖЕНАУКА !" . СПЕЦЫ ?

    Исследовать наше СОВЕРШЕНСТВО - главнейшее наше , методикой познания мира наукой и учеными в целом - НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО . Не дали никому ПРОВЕРИТЬ !

    Печально . Плох методист познания мира ! Еще хуже эксперты .
    Ответить
    • Природа > СОЛЮС | 08.06.2009 | 22:22 Ответить
      Ну и каша у Вас понаписана, дорогой друг. А "жизнь - она много проще", как сказал в своё время профессор Тихомиров, прочитав реферат одного студента.
      Вот вкратце суть правильного понимания места и роли ДНК в живой плоти. Пра-клетка содержала молекулу ДНК, (прамолекулу) и пра-Декорг (комплекс веществ в плазме, способных регулировать работу пра-ДНК).
      Далее поршла биологическая эволюция. Чего? Не строения этой самой пра-ДНК! Это строение осталось прежним. А строения прежде всего ДЕКОРГА - то есть менялся набор и относительная концентрация элементов цито, а затем и кариоплазмы. А уже эти элементы (так называемые локальные информационные детерминанты)управляли работой молекулы пра-ДНК: активировали то те, то другие участки ее первичной структуры, побуждали копирать разные участки, а то и всю молекулу в целом. Разумеется, здесь имело место взаимодействие по принципу обратной связи.
      Но первичным были всё же изменения именно в структуре декорга - то есть он мутировал, а не ДНК. Я для такого рода "мутаций" Декорга предложил термин "эпитации". Поэтому биологическая эволюция есть итог именно процесса эпитаций декорга, а не мутаций молекул ДНК, поскольку т.н. мутации ДНК - это есть следствие изменения структуры декорга.
      Подробнее см. на сайте "Архив природы России" в рубрике, посвященной Дням Дарвина в СПб.
      Ответить
  • qjm  | 16.03.2009 | 23:59 Ответить
    Да уж... Давно и везде метод *тыка* ("кувалды", "наковальни")... Когда-нибудь кто-то сообразит и опишет КАК должно быть, и только затем будет ставить подтверждающие опыты. Где-то кто-то когда-то утверждал, что люди - создания *мыслящие* (а не молотобойцы)...
    Ответить
    • Gerodot7 > qjm | 22.03.2011 | 16:36 Ответить
      :) здраво мыслите
      Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»