Генетичний код
- 26-09-2021, 13:41
- 1 585
9 Клас , Біологія 9 клас Андерсон, Вихренко
§ 20. Генетичний код
Згадаємо!
- Яка будова молекул білків та нуклеїнових кислот?
Молекули РНК, синтезовані на матриці ДНК, можуть виконувати самостійні функції (тРНК, рРНК), але більшість з них слугує переносником інформації про структуру білків (мРНК). Із механізмом синтезу білків ви ознайомитеся в наступному параграфі, а в цьому розглянемо загальні правила, за якими він відбувається.
Ви пам'ятаєте, що мономерами нуклеїнових кислот є нуклеотиди, а білки складаються з амінокислот. Отже, інформація про амінокислотну послідовність білків, тобто їхню первинну структуру, закодована в послідовності нуклеотидів молекул мРНК. А значить, синтез білкової молекули має відбуватися за правилом перетворення «нуклеотидної» інформації на «амінокислотну». Таким правилом є генетичний код.
Генетичний код - система запису послідовності амінокислотних залишків білкових молекул за допомогою послідовності нуклеотидів молекул РНК.
Для генетичного коду (схема 7) характерні певні властивості.
1. Інформація з РНК зчитується порціями з трьох нуклеотидів. Послідовність із трьох нуклеотидів називається триплетом, або кодоном. Якщо уявити нуклеотиди як літери (їх є чотири - А, У, Г, Ц), то триплети - це слова, що складаються з цих літер. Триплети кодують 20 білкових амінокислот і три спеціальні стоп-послідовності, що означають закінчення кодованого білка.
Схема 7
СХЕМА ГЕНЕТИЧНОГО КОДУ
Для встановлення значення певного триплету потрібно, рухаючись із середини схеми, вибрати послідовно перший, другий та третій нуклеотиди. Ви отримаєте назву кодованої амінокислоти або стоп-кодону.
Визначте, яку амінокислоту кодують триплети ЦЦЦ, ГЦА, УЦУ.
2. Інформація зчитується безперервно. Кожен наступний триплет починається відразу за попереднім (рис. 73). Триплети не перекриваються й не накладаються один на одного. Жоден нуклеотид не може водночас бути складовою двох триплетів. Наприклад, ділянка РНК з послідовністю А У Г Г А Ц Ц Ц А буде розділена на три триплети лише так: АУГ - ГАЦ - ЦЦА.
3. Генетичний код є однозначним. Кожен триплет відповідає лише одній амінокислоті (або є стоп-кодоном). Не може той самий триплет у клітині кодувати дві різні амінокислоти (див. рис. 73).
4. Генетичний код є надлишковим. Існують чотири типи РНК-нуклеотидів (А, У, Г, Ц), а триплет є комбінацією з трьох нуклеотидів. Відповідно всього може бути 4 • 4 • 4 = 64 різних послідовностей з трьох зазначених літер. Отже, у такий спосіб можна закодувати не більш ніж 64 одиниці інформації. Проте до складу білків входять лише 20 різних амінокислот і 3 стоп-кодони. «Беззмістовних» триплетів не існує, а тому деякі амінокислоти закодовано більш ніж одним кодоном. Можна пересвідчитися, що амінокислота триптофан кодується лише одним триплетом, натомість аргінін - аж шістьма (див. схему 7). Надлишковість надає коду певної стійкості до змін, тобто мутацій. У деяких випадках заміна одного нуклеотиду на інший не призведе до зміни амінокислоти, а отже, і структури синтезованого білка (спробуйте знайти варіанти таких замін за допомогою схеми генетичного коду).
5. Генетичний код є універсальним. Відповідність послідовностей триплетів та амінокислот є однаковою в усіх клітинах усіх організмів і навіть неклітинних форм життя (вірусів). З цього правила є кілька винятків: дещо змінений генетичний код мітохондрій, хлоропластів, деяких найпростіших і бактерій. Проте генетичний код є універсальним правилом кодування структури білків більшістю генів.
Рис. 73. Принцип дії генетичного коду
1 - транскрипція; 2 - синтез білкової молекули.
Послідовність матричного ланцюга ДНК позначено коричневим кольором, комплементарний йому ланцюг - сірим, послідовність мРНК - червоним. Показано відповідність кожного триплету кодованій амінокислоті (див. схему 7).
Визначте триплети молекули мРНК, якими кодуються амінокислоти валін, пролін.
ПОВТОРІТЬ, ПОМІРКУЙТЕ
- 1. Що таке генетичний код?
- 2. Поясніть властивості генетичного коду.
- 3. Як користуватися схемою генетичного коду?
- 4. Про що свідчить універсальність генетичного коду?
Коментарі (0)