الكود الجيني

لكي يكون هناك تطابق بين معلومات عديد النوكليوتيد والمعلومات الخاصة بالبولي ببتيد ، هناك رمز: الشفرة الجينية.

يمكن سرد الخصائص العامة للشفرة الجينية على النحو التالي:

تتكون الشفرة الجينية من ثلاثة توائم ، وهي خالية من علامات الترقيم الداخلية (كريك وبرينر).
تم "فك شفرته من خلال استخدام" أنظمة ترجمة الخلية المفتوحة "(Nirenberg & Matthaei، 1961؛ Nirenberg & Leder، 1964؛ Korana، 1964).
إنه متدهور للغاية (مرادفات).
تنظيم جدول الكود ليس مصادفة.
ثلاثة توائم "هراء".
الشفرة الجينية "معيارية" لكنها ليست "عالمية".

بالنظر إلى جدول الكود الجيني ، يجب أن نتذكر أنه يشير إلى ترجمة "RNAm إلى بولي ببتيد ، حيث تكون قواعد النيوكليوتيدات المعنية هي A ، U ، G ، C. التركيب الحيوي لسلسلة بولي ببتيد هو ترجمة لـ تسلسل النوكليوتيدات في تسلسل الحمض الأميني.

كل قاعدة ثلاثية من RNAm ، تسمى codon ، لها القاعدة الأولى في العمود الأيسر ، والثانية في الصف العلوي ، والثالثة في العمود الأيمن. لنأخذ على سبيل المثال tryptophan (على سبيل المثال ، جرب) ونرى أن الكودون المقابل سوف يكون ، بالترتيب ، UGG. في الواقع ، القاعدة الأولى ، U ، تتضمن صف الصناديق بالكامل في الأعلى ؛ في هذا ، يحدد G المربع الموجود في أقصى اليمين والسطر الرابع من المربع نفسه ، حيث نجد المحاولة المكتوبة. وبالمثل ، لتجميع رباعي الببتيد Leucine-Alanine-Arginine-Serína (رموز Leu-Ala-Arg-Ser) يمكننا العثور على الكودونات UUA-AUC-AGA-UCA في الكود.

ومع ذلك ، في هذه المرحلة ، تجدر الإشارة إلى أن جميع الأحماض الأمينية لرباعي ببتيد لدينا مشفرة (على عكس التربتوفان) بأكثر من كودون واحد. ليس من قبيل المصادفة أننا في المثال المذكور للتو اخترنا الكودونات المشار إليها ، كان بإمكاننا تشفير نفس ثلاثي الببتيد بتسلسل RNAm مختلف ، مثل CUC-GCC-CGG-UCC.
في البداية ، حقيقة أن أحد الأحماض الأمينية يتوافق مع أكثر من ثلاثة توائم أعطيت معنى العشوائية ، والذي تم التعبير عنه أيضًا في اختيار مصطلح انحطاط الكود ، المستخدم لتعريف ظاهرة المرادفات. من ناحية أخرى ، تشير بعض البيانات إلى أن توافر المرادفات التي تشير إلى استقرار مختلف للمعلومات الجينية ليس عرضيًا على الإطلاق. ويبدو أن هذا يتأكد أيضًا من خلال إيجاد قيمة مختلفة لنسبة A + T / G + C في مراحل التطور المختلفة. على سبيل المثال ، في بدائيات النوى ، حيث لا يتم تلبية الحاجة إلى التباين من خلال قواعد Mendelism و neo-Mendelism ، تميل نسبة A + T / G + C إلى الزيادة. فرص التباين العشوائي من الطفرة الجينية.
في حقيقيات النوى ، لا سيما في الخلايا متعددة الخلايا ، حيث من الضروري أن تحافظ خلايا الكائن الحي المفرد جميعها على نفس الإرث الوراثي ، تميل نسبة A + T / G + C في الحمض النووي إلى الانخفاض ، مما يقلل من فرصة حدوث طفرات جينية جسدية .
يثير وجود الكودونات المترادفة في الشفرة الجينية المشكلة ، التي سبق ذكرها ، وهي تعدد أو عدم تعدد الأنتيكودونات في RNAt.
من المؤكد أن هناك RNAt واحدًا على الأقل لكل حمض أميني ، ولكن ليس من المؤكد بشكل متساوٍ ما إذا كان بإمكان RNAt واحد الارتباط بكودون واحد ، أو يمكنه التعرف على المرادفات بشكل غير مبالٍ (خاصةً عندما تختلف هذه فقط للقاعدة الثالثة).
يمكننا أن نستنتج أنه يوجد في المتوسط ​​ثلاثة أكواد مترادفة لكل حمض أميني ، في حين أن مضادات الكودونات هي واحد على الأقل ، وليس أكثر من ثلاثة.
بالتذكير بأن الجينات تهدف إلى أن تكون امتدادات مفردة من متواليات طويلة جدًا من عديد النوكليوتيد من الحمض النووي ، فمن الواضح أن بداية ونهاية الجين الفردي يجب بالضرورة احتوائهما في الذاكرة.

التحليلات البيولوجية للبروتينات

في أجزاء مختلفة من الحمض النووي هناك افتتاح للسلسلة المزدوجة وتوليف أنواع مختلفة من الحمض النووي الريبي.
أثناء خطوة التحميل ، يرتبط RNAt بالأحماض الأمينية (التي تم تنشيطها مسبقًا بواسطة ATP وبواسطة الإنزيم المحدد). "آلية" التخليق الحيوي غير قادرة على "تصحيح" الحمض الريبي النووي النقال الذي تم تحميله بشكل غير صحيح.
ثم ينقسم RNAr إلى وحدتين فرعيتين ، ومن خلال الارتباط ببروتينات الريبوسوم ، يؤدي ذلك إلى تكوين تجمع الريبوسومات.
يرتبط الحمض النووي الريبي ، الذي يمر عبر السيتوبلازم ، بالريبوسومات ، مكونًا البوليسوم ، حيث يتدفق كل ريبوسوم على المرسال ، ويستضيف تدريجياً RNAt المكمل للكودونات النسبية ، ويأخذ الأحماض الأمينية ويربطها بسلسلة البولي ببتيد في التكوين.
يعود RNAt المستقر نسبيًا إلى الدورة الدموية. يتم استخدام الريبوسومات أيضًا مرة أخرى ، مما يؤدي إلى إطلاق بولي ببتيد تم تجميعه بالفعل.
الرسول ، أقل استقرارًا لأنه كله أحادي ، ينقسم (بواسطة الريبونوكلياز) إلى الريبونوكليوتيدات المكونة.
وهكذا تستمر الدورة ، وتوليف بولي ببتيدات واحدًا تلو الآخر على الرنا المرسال الذي يوفره النسخ.