Генетичний код і його властивості

Генетичний код - це спосіб запису послідовності амінокислот у білку за допомогою нуклеотидів.

Перші результати з вивчення генетичного коду були докладені в 1961р. на біохімічному конгресі Френсісом Криком і Сіднеєм Бреннером, які вивчали різні форми фага Т4. Це дало їм підставу припустити, що одну амінокислоту може кодувати послідовність з 3 нуклеотидів (кодон або триплет). При цьому один кодон слідує за іншим без перерв. Вони встановили, також, що одну амінокислоту можуть кодирувать кілька кодонів.

Розшифровка генетичного коду була завершенна в 1966 р., після розробки системи бесклітинного синтезу білка на базі білоксинтезуючого апарату Е. Колі. Ці експерименти дали поштовх до подальшого вивчення структури генетичного коду.

Властивості генетичного коду

1. Тріплетність - одну амінокислоту кодує послідовність з трьох нуклеотидів - тріплет або кодон.

2. Безперервність - триплети в ДНК слідують один за іншим без будь-яких перерв.

3. Неперекриваемість - один нуклеотид може входити до складу лише одного триплета.

4. Виродженість - всі амінокислоти, крім двох (метіоніну і триптофану) кодуються декількома триплетами. При спробі поєднання 3 типів нуклеотидів з 4 виходить 64 можливих варіанти. Однак ці 64 триплета необхідні тільки для 20 амінокислот. У результаті в більшості випадків однієї амінокислоті відповідає кілька кодонів. Крім того, існує три триплета, некодуючі амінокислот, які називаються термінаторнимі або стоп-кодонами. Ці послідовності в ДНК визначають місце, де закінчується транскрипція мРНК.

5. Універсальність генетичного коду - найбільш вражаюче його властивість. Воно означає, що генетичний код є однаковим для всіх живих істот на Землі, як для вірусів, кульбаб і курок, так і для людини. Невеликі відмінності є тільки для мітохондріальної ДНК (в мітохондріях триплети АГА і АМУ є стоп-кодонами, а в ядрі кодують аргінін). Універсальність генетичного коду - це один з доказів похождения життя на Землі з одного джерела. Ця властивість генетичного коду дає можливість вивчати структуру ДНК і білків будь-яких живих організмів, штучно створювати клітини, що містять інформацію від живих організмів різних видів.

Прийнято вважати, що середній розмір генів є близько 30000 пар основ. Але величина конкретного гена може сильно відрізнятися від цього середнього показника. Найменший з відомих генів у людини містить всього 21 пару основ, а найбільший - 2200000 пар основ. В даний час триває вивчення генів у людини, загальна кількість яких десь 32 000. Вже досліджені гени практично всіх частих спадкових захворювань і близько 200 різних патологічних станів.