Funktionen des genetischen Codes. Universeller genetischer Code. Was ist genetischer Code?

Zuvor haben wir betont, dass Nukleotide eine wichtige Funktion für die Entstehung des Lebens auf der Erde haben – in Gegenwart einer Polynukleotidkette in einer Lösung erfolgt spontan der Prozess der Bildung einer zweiten (parallelen) Kette auf der Grundlage der komplementären Verbindung verwandter Nukleotide . Die gleiche Anzahl an Nukleotiden in beiden Ketten und deren chemische Affinität sind eine unabdingbare Voraussetzung für die Durchführung dieser Art von Reaktion. Bei der Proteinsynthese, bei der Informationen aus der mRNA in die Proteinstruktur umgesetzt werden, kann jedoch von der Einhaltung des Komplementaritätsprinzips keine Rede sein. Dies liegt daran, dass in mRNA und im synthetisierten Protein nicht nur die Anzahl der Monomere unterschiedlich ist, sondern, was besonders wichtig ist, auch keine strukturelle Ähnlichkeit zwischen ihnen besteht (Nukleotide einerseits, Aminosäuren andererseits). ). Es ist klar, dass in diesem Fall ein Bedarf besteht, ein neues Prinzip für die genaue Übersetzung von Informationen aus einem Polynukleotid in die Struktur eines Polypeptids zu schaffen. In der Evolution entstand ein solches Prinzip und seine Grundlage war der genetische Code.

Der genetische Code ist ein System zur Aufzeichnung erblicher Informationen in Nukleinsäuremolekülen, das auf einer bestimmten Abwechslung von Nukleotidsequenzen in DNA oder RNA basiert und Codons bildet, die Aminosäuren in einem Protein entsprechen.

Der genetische Code hat mehrere Eigenschaften.

    Dreiheit.

    Entartung oder Redundanz.

    Eindeutigkeit.

    Polarität.

    Nicht überlappend.

    Kompaktheit.

    Vielseitigkeit.

Es ist zu beachten, dass einige Autoren auch andere Eigenschaften des Codes vorschlagen, die sich auf die chemischen Eigenschaften der im Code enthaltenen Nukleotide oder die Häufigkeit des Vorkommens einzelner Aminosäuren in Körperproteinen usw. beziehen. Diese Eigenschaften ergeben sich jedoch aus den oben aufgeführten, sodass wir sie dort berücksichtigen.

A. Dreiheit. Der genetische Code verfügt, wie viele komplex organisierte Systeme, über die kleinste strukturelle und kleinste funktionelle Einheit. Ein Triplett ist die kleinste Struktureinheit des genetischen Codes. Es besteht aus drei Nukleotiden. Ein Codon ist die kleinste funktionelle Einheit des genetischen Codes. Typischerweise werden Tripletts der mRNA als Codons bezeichnet. Im genetischen Code erfüllt ein Codon mehrere Funktionen. Erstens besteht seine Hauptfunktion darin, dass es eine einzelne Aminosäure kodiert. Zweitens kodiert das Codon möglicherweise nicht für eine Aminosäure, erfüllt aber in diesem Fall eine andere Funktion (siehe unten). Wie aus der Definition hervorgeht, ist ein Triplett ein charakterisierender Begriff elementar Struktureinheit genetischer Code (drei Nukleotide). Codon – charakterisiert elementare semantische Einheit Genom – drei Nukleotide bestimmen die Bindung einer Aminosäure an die Polypeptidkette.

Die elementare Struktureinheit wurde zunächst theoretisch entschlüsselt und anschließend ihre Existenz experimentell bestätigt. Tatsächlich können 20 Aminosäuren nicht mit einem oder zwei Nukleotiden kodiert werden, weil Von letzteren gibt es nur 4. Drei von vier Nukleotiden ergeben 4 3 = 64 Varianten, was die Anzahl der in lebenden Organismen verfügbaren Aminosäuren mehr als abdeckt (siehe Tabelle 1).

Die in der Tabelle dargestellten 64 Nukleotidkombinationen weisen zwei Merkmale auf. Erstens sind von den 64 Triplett-Varianten nur 61 Codons und kodieren für jede Aminosäure, die sie heißen Sense-Codons. Drei Tripletts kodieren nicht

Tabelle 1.

Messenger-RNA-Codons und entsprechende Aminosäuren

GRÜNDUNG VON CODONOV

Unsinn

Unsinn

Unsinn

Meth

Welle

Aminosäuren a sind Stoppsignale, die das Ende der Translation anzeigen. Es gibt drei solcher Drillinge - UAA, UAG, UGA Sie werden auch „bedeutungslos“ (Nonsense-Codons) genannt. Durch eine Mutation, die mit dem Austausch eines Nukleotids in einem Triplett durch ein anderes verbunden ist, kann aus einem Sense-Codon ein Nonsense-Codon entstehen. Diese Art von Mutation wird aufgerufen Unsinn-Mutation. Wenn ein solches Stoppsignal innerhalb des Gens (in seinem Informationsteil) gebildet wird, wird der Prozess während der Proteinsynthese an dieser Stelle ständig unterbrochen – nur der erste (vor dem Stoppsignal) Teil des Proteins wird synthetisiert. Bei einer Person mit dieser Pathologie kommt es zu einem Proteinmangel und es treten Symptome auf, die mit diesem Mangel verbunden sind. Beispielsweise wurde eine solche Mutation in dem Gen identifiziert, das für die Hämoglobin-Betakette kodiert. Es wird eine verkürzte inaktive Hämoglobinkette synthetisiert, die schnell zerstört wird. Dadurch entsteht ein Hämoglobinmolekül ohne Betakette. Es ist klar, dass ein solches Molekül seine Aufgaben wahrscheinlich nicht vollständig erfüllen wird. Es kommt zu einer schweren Krankheit, die sich als hämolytische Anämie entwickelt (Beta-Null-Thalassämie, vom griechischen Wort „Thalas“ – Mittelmeer, wo diese Krankheit erstmals entdeckt wurde).

Der Wirkungsmechanismus von Stop-Codons unterscheidet sich vom Wirkungsmechanismus von Sense-Codons. Dies folgt aus der Tatsache, dass für alle Codons, die Aminosäuren kodieren, entsprechende tRNAs gefunden wurden. Für Nonsense-Codons wurden keine tRNAs gefunden. Folglich ist tRNA nicht am Prozess des Stoppens der Proteinsynthese beteiligt.

CodonAUG (in Bakterien manchmal GUG) kodieren nicht nur die Aminosäuren Methionin und Valin, sondern sind es auchInitiator der Sendung .

B. Entartung oder Redundanz.

61 der 64 Tripletts kodieren 20 Aminosäuren. Dieser dreifache Überschuss der Anzahl der Tripletts gegenüber der Anzahl der Aminosäuren legt nahe, dass bei der Informationsübertragung zwei Kodierungsmöglichkeiten genutzt werden können. Erstens können nicht alle 64 Codons an der Kodierung von 20 Aminosäuren beteiligt sein, sondern nur 20 und zweitens können Aminosäuren von mehreren Codons kodiert werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Natur die letztere Möglichkeit genutzt hat.

Seine Präferenz ist offensichtlich. Wenn von den 64 Varianten-Tripletts nur 20 an der Kodierung von Aminosäuren beteiligt wären, dann würden 44 Tripletts (von 64) nicht-kodierend bleiben, d. h. bedeutungslos (Unsinn-Codons). Zuvor haben wir darauf hingewiesen, wie gefährlich es für das Leben einer Zelle ist, ein kodierendes Triplett durch Mutation in ein Nonsense-Codon umzuwandeln – dies stört die normale Funktion der RNA-Polymerase erheblich und führt letztendlich zur Entstehung von Krankheiten. Derzeit sind drei Codons in unserem Genom Nonsense-Codons. Stellen Sie sich nun vor, was passieren würde, wenn die Anzahl der Nonsense-Codons um etwa das Fünfzehnfache zunehmen würde. Es ist klar, dass in einer solchen Situation der Übergang von normalen Codons zu Nonsense-Codons unermesslich höher sein wird.

Ein Code, bei dem eine Aminosäure durch mehrere Tripletts kodiert wird, wird als degeneriert oder redundant bezeichnet. Fast jede Aminosäure hat mehrere Codons. Somit kann die Aminosäure Leucin durch sechs Tripletts kodiert werden – UUA, UUG, TSUU, TsUC, TsUA, TsUG. Valin wird durch vier Tripletts kodiert, Phenylalanin nur durch zwei Tryptophan und Methionin kodiert durch ein Codon. Die Eigenschaft, die mit der Aufzeichnung derselben Informationen mit unterschiedlichen Symbolen verbunden ist, wird aufgerufen Entartung.

Die Anzahl der für eine Aminosäure bestimmten Codons korreliert gut mit der Häufigkeit des Vorkommens der Aminosäure in Proteinen.

Und das ist höchstwahrscheinlich kein Zufall. Je häufiger eine Aminosäure in einem Protein vorkommt, je häufiger das Codon dieser Aminosäure im Genom vertreten ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit ihrer Schädigung durch mutagene Faktoren. Daher ist klar, dass ein mutiertes Codon eine größere Chance hat, dieselbe Aminosäure zu kodieren, wenn es stark degeneriert ist. Aus dieser Perspektive ist die Degeneration des genetischen Codes ein Mechanismus, der das menschliche Genom vor Schäden schützt.

Es ist zu beachten, dass der Begriff Degeneration in der Molekulargenetik in einem anderen Sinne verwendet wird. Somit ist der Großteil der Informationen in einem Codon in den ersten beiden Nukleotiden enthalten; die Base an der dritten Position des Codons ist von geringer Bedeutung. Dieses Phänomen wird „Entartung der dritten Base“ genannt. Letzteres Merkmal minimiert die Auswirkungen von Mutationen. Es ist beispielsweise bekannt, dass die Hauptfunktion der roten Blutkörperchen darin besteht, Sauerstoff von der Lunge zum Gewebe und Kohlendioxid vom Gewebe zur Lunge zu transportieren. Diese Funktion übernimmt das Atmungspigment Hämoglobin, das das gesamte Zytoplasma des Erythrozyten ausfüllt. Es besteht aus einem Proteinteil – Globin, der vom entsprechenden Gen kodiert wird. Das Hämoglobinmolekül enthält neben Protein auch Häm, das Eisen enthält. Mutationen in Globin-Genen führen zum Auftreten verschiedener Hämoglobinvarianten. Am häufigsten sind Mutationen damit verbunden Ersetzen eines Nukleotids durch ein anderes und Auftreten eines neuen Codons im Gen, das möglicherweise eine neue Aminosäure in der Hämoglobin-Polypeptidkette kodiert. In einem Triplett kann durch Mutation jedes Nukleotid ersetzt werden – das erste, zweite oder dritte. Es sind mehrere hundert Mutationen bekannt, die die Integrität der Globin-Gene beeinträchtigen. Nahe 400 davon sind mit dem Austausch einzelner Nukleotide in einem Gen und dem entsprechenden Aminosäureaustausch in einem Polypeptid verbunden. Nur von diesen 100 Ersatz führt zu einer Instabilität des Hämoglobins und verschiedenen Arten von Krankheiten von leicht bis sehr schwer. 300 (ca. 64 %) Substitutionsmutationen beeinträchtigen die Hämoglobinfunktion nicht und führen nicht zu einer Pathologie. Einer der Gründe dafür ist die oben erwähnte „Degeneration der dritten Base“, wenn ein Ersatz des dritten Nukleotids in einem Triplett, das Serin, Leucin, Prolin, Arginin und einige andere Aminosäuren kodiert, zum Auftreten eines synonymen Codons führt codiert die gleiche Aminosäure. Eine solche Mutation wird sich phänotypisch nicht manifestieren. Im Gegensatz dazu führt jeder Austausch des ersten oder zweiten Nukleotids in einem Triplett in 100 % der Fälle zum Auftreten einer neuen Hämoglobinvariante. Aber auch in diesem Fall dürfen keine schwerwiegenden phänotypischen Störungen vorliegen. Der Grund dafür ist der Ersatz einer Aminosäure im Hämoglobin durch eine andere, die in ihren physikalisch-chemischen Eigenschaften der ersten ähnelt. Wenn beispielsweise eine Aminosäure mit hydrophilen Eigenschaften durch eine andere Aminosäure mit denselben Eigenschaften ersetzt wird.

Hämoglobin besteht aus der Eisenporphyringruppe Häm (Sauerstoff- und Kohlendioxidmoleküle sind daran gebunden) und Proteinglobin. Das erwachsene Hämoglobin (HbA) enthält zwei identische-Ketten und zwei-Ketten. Molekül-Kette enthält 141 Aminosäurereste,-Kette - 146,- Und-Ketten unterscheiden sich in vielen Aminosäureresten. Die Aminosäuresequenz jeder Globinkette wird von einem eigenen Gen kodiert. Genkodierung-die Kette befindet sich im kurzen Arm von Chromosom 16,-Gen – im kurzen Arm von Chromosom 11. Substitution in der Genkodierung-Die Hämoglobinkette des ersten oder zweiten Nukleotids führt fast immer zum Auftreten neuer Aminosäuren im Protein, zu einer Störung der Hämoglobinfunktionen und zu schwerwiegenden Folgen für den Patienten. Wenn beispielsweise „C“ in einem der Tripletts CAU (Histidin) durch „Y“ ersetzt wird, entsteht ein neues Triplett UAU, das eine andere Aminosäure kodiert – Tyrosin. Phänotypisch äußert sich dies in einer schweren Krankheit Ähnlicher Ersatz auf Position 63-Kette des Histidin-Polypeptids zu Tyrosin führt zu einer Destabilisierung des Hämoglobins. Es entwickelt sich die Krankheit Methämoglobinämie. Mutationsbedingter Ersatz von Glutaminsäure durch Valin an der 6. Stelle-Kette ist die Ursache der schwersten Krankheit – der Sichelzellenanämie. Lassen Sie uns die traurige Liste nicht fortsetzen. Beachten wir nur, dass beim Ersetzen der ersten beiden Nukleotide eine Aminosäure mit ähnlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften wie die vorherige entstehen kann. Somit erfolgt der Ersatz des 2. Nukleotids in einem der Tripletts, die für Glutaminsäure (GAA) kodieren-Kette mit „U“ führt zum Auftreten eines neuen Tripletts (GUA), das Valin kodiert, und das Ersetzen des ersten Nukleotids durch „A“ bildet das Triplett AAA, das die Aminosäure Lysin kodiert. Glutaminsäure und Lysin haben ähnliche physikalisch-chemische Eigenschaften – sie sind beide hydrophil. Valin ist eine hydrophobe Aminosäure. Daher verändert der Ersatz von hydrophiler Glutaminsäure durch hydrophobes Valin die Eigenschaften von Hämoglobin erheblich, was letztendlich zur Entwicklung einer Sichelzellenanämie führt, während der Ersatz von hydrophiler Glutaminsäure durch hydrophiles Lysin die Funktion von Hämoglobin in geringerem Maße verändert – Patienten entwickeln eine milde Form von Anämie. Durch den Austausch der dritten Base kann das neue Triplett die gleichen Aminosäuren wie das vorherige kodieren. Wenn beispielsweise im CAC-Triplett Uracil durch Cytosin ersetzt wurde und ein CAC-Triplett erschien, werden praktisch keine phänotypischen Veränderungen beim Menschen festgestellt. Das ist verständlich, denn Beide Tripletts kodieren für die gleiche Aminosäure – Histidin.

Abschließend ist es angebracht zu betonen, dass die Degeneration des genetischen Codes und die Degeneration der dritten Base aus allgemeinbiologischer Sicht Schutzmechanismen sind, die der Evolution in der einzigartigen Struktur von DNA und RNA innewohnen.

V. Eindeutigkeit.

Jedes Triplett (außer Nonsens) kodiert nur eine Aminosäure. In der Richtung Codon – Aminosäure ist der genetische Code also eindeutig, in der Richtung Aminosäure – Codon ist er mehrdeutig (degeneriert).

Eindeutig

Aminosäure-Codon

Degenerieren

Und in diesem Fall ist die Notwendigkeit der Eindeutigkeit des genetischen Codes offensichtlich. Bei einer anderen Möglichkeit würden bei der Translation desselben Codons unterschiedliche Aminosäuren in die Proteinkette eingefügt und dadurch Proteine ​​mit unterschiedlichen Primärstrukturen und unterschiedlichen Funktionen entstehen. Der Zellstoffwechsel würde auf die Funktionsweise „Ein Gen – mehrere Polypeptide“ umstellen. Es ist klar, dass in einer solchen Situation die regulatorische Funktion der Gene völlig verloren gehen würde.

G. Polarität

Das Auslesen von Informationen aus DNA und mRNA erfolgt nur in eine Richtung. Polarität ist wichtig für die Definition von Strukturen höherer Ordnung (sekundär, tertiär usw.). Zuvor haben wir darüber gesprochen, wie Strukturen niedrigerer Ordnung Strukturen höherer Ordnung bestimmen. Tertiärstruktur und Strukturen höherer Ordnung in Proteinen entstehen, sobald die synthetisierte RNA-Kette das DNA-Molekül verlässt oder die Polypeptidkette das Ribosom verlässt. Während das freie Ende einer RNA oder eines Polypeptids eine Tertiärstruktur annimmt, wird das andere Ende der Kette weiterhin an DNA (wenn RNA transkribiert wird) oder einem Ribosom (wenn ein Polypeptid transkribiert wird) synthetisiert.

Daher ist der unidirektionale Prozess des Lesens von Informationen (während der Synthese von RNA und Protein) nicht nur für die Bestimmung der Sequenz von Nukleotiden oder Aminosäuren in der synthetisierten Substanz, sondern auch für die strikte Bestimmung von Sekundär-, Tertiär- usw. wesentlich. Strukturen.

d. Nicht überlappend.

Der Code kann überlappend oder nicht überlappend sein. Die meisten Organismen haben einen nicht überlappenden Code. In einigen Phagen wird überlappender Code gefunden.

Das Wesen eines nicht überlappenden Codes besteht darin, dass ein Nukleotid eines Codons nicht gleichzeitig ein Nukleotid eines anderen Codons sein kann. Wenn der Code überlappend wäre, könnte die Sequenz aus sieben Nukleotiden (GCUGCUG) nicht zwei Aminosäuren (Alanin-Alanin) (Abb. 33, A) codieren, wie im Fall eines nicht überlappenden Codes, sondern drei (falls vorhanden). ein Nukleotid gemeinsam) (Abb. 33, B) oder fünf (wenn zwei Nukleotide gemeinsam sind) (siehe Abb. 33, C). In den letzten beiden Fällen würde eine Mutation eines beliebigen Nukleotids zu einer Verletzung der Reihenfolge von zwei, drei usw. führen. Aminosäuren.

Es wurde jedoch festgestellt, dass eine Mutation eines Nukleotids immer den Einbau einer Aminosäure in ein Polypeptid stört. Dies ist ein wichtiges Argument dafür, dass sich der Code nicht überschneidet.

Lassen Sie uns dies in Abbildung 34 erklären. Fette Linien zeigen Tripletts, die Aminosäuren kodieren, im Fall von nicht überlappendem und überlappendem Code. Experimente haben eindeutig gezeigt, dass sich der genetische Code nicht überschneidet. Ohne auf Details des Experiments einzugehen, stellen wir fest, dass, wenn Sie das dritte Nukleotid in der Nukleotidsequenz ersetzen (siehe Abb. 34)U (mit einem Sternchen markiert) auf etwas anderes:

1. Bei einem nicht überlappenden Code würde das von dieser Sequenz kontrollierte Protein eine Substitution einer (ersten) Aminosäure (mit Sternchen markiert) aufweisen.

2. Bei einem überlappenden Code in Option A würde eine Substitution in zwei (ersten und zweiten) Aminosäuren (mit Sternchen markiert) erfolgen. Bei Option B würde der Austausch drei Aminosäuren betreffen (mit Sternchen markiert).

Zahlreiche Experimente haben jedoch gezeigt, dass bei der Störung eines Nukleotids in der DNA die Störung im Protein immer nur eine Aminosäure betrifft, was typisch für einen nicht überlappenden Code ist.

GZUGZUG GZUGZUG GZUGZUG

AGB AGB AGB UGC AGB AGB AGB UGC AGB AGB AGB

*** *** *** *** *** ***

Alanin - Alanin Ala - Cis - Ley Ala - Ley - Ley - Ala - Ley

A B C

Nicht überlappender Code. Überlappender Code

Reis. 34. Ein Diagramm, das das Vorhandensein eines nicht überlappenden Codes im Genom erklärt (Erklärung im Text).

Die Nichtüberlappung des genetischen Codes ist mit einer anderen Eigenschaft verbunden – das Lesen von Informationen beginnt an einem bestimmten Punkt – dem Initiationssignal. Ein solches Initiationssignal in mRNA ist das Codon, das für Methionin AUG kodiert.

Es ist zu beachten, dass ein Mensch immer noch über eine geringe Anzahl von Genen verfügt, die von der allgemeinen Regel abweichen und sich überschneiden.

e. Kompaktheit.

Es gibt keine Interpunktion zwischen Codons. Mit anderen Worten: Tripletts sind beispielsweise nicht durch ein bedeutungsloses Nukleotid voneinander getrennt. Das Fehlen von „Satzzeichen“ im genetischen Code wurde in Experimenten nachgewiesen.

Und. Vielseitigkeit.

Der Code ist für alle auf der Erde lebenden Organismen derselbe. Ein direkter Beweis für die Universalität des genetischen Codes wurde durch den Vergleich von DNA-Sequenzen mit entsprechenden Proteinsequenzen erhalten. Es stellte sich heraus, dass alle bakteriellen und eukaryotischen Genome dieselben Codewerte verwenden. Es gibt Ausnahmen, aber nicht viele.

Die ersten Ausnahmen von der Universalität des genetischen Codes wurden in den Mitochondrien einiger Tierarten gefunden. Dabei handelte es sich um das Terminatorcodon UGA, das genauso lautet wie das Codon UGG, das für die Aminosäure Tryptophan kodiert. Es wurden auch andere seltenere Abweichungen von der Universalität festgestellt.

MZ. Der genetische Code ist ein System zur Aufzeichnung erblicher Informationen in Nukleinsäuremolekülen, basierend auf einem bestimmten Wechsel von Nukleotidsequenzen in DNA oder RNA, die Codons bilden.

entsprechend den Aminosäuren im Protein.Der genetische Code hat mehrere Eigenschaften.

Genklassifizierung

1) Aufgrund der Art der Interaktion in einem Allelpaar:

Dominant (ein Gen, das die Manifestation eines dazu allelischen rezessiven Gens unterdrücken kann); - rezessiv (ein Gen, dessen Expression durch sein alleldominantes Gen unterdrückt wird).

2)Funktionelle Klassifizierung:

2) Genetischer Code- Dies sind bestimmte Kombinationen von Nukleotiden und die Reihenfolge ihrer Position im DNA-Molekül. Hierbei handelt es sich um eine für alle lebenden Organismen charakteristische Methode zur Kodierung der Aminosäuresequenz von Proteinen mithilfe einer Nukleotidsequenz.

DNA verwendet vier Nukleotide – Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C), Thymin (T), die in der russischen Literatur mit den Buchstaben A, G, T und C bezeichnet werden. Diese Buchstaben bilden das Alphabet der genetischer Code. RNA verwendet die gleichen Nukleotide, mit Ausnahme von Thymin, das durch ein ähnliches Nukleotid ersetzt wird – Uracil, das mit dem Buchstaben U (U in der russischen Literatur) bezeichnet wird. In DNA- und RNA-Molekülen sind Nukleotide in Ketten angeordnet und so entstehen Sequenzen genetischer Buchstaben.

Genetischer Code

Zum Aufbau von Proteinen werden in der Natur 20 verschiedene Aminosäuren verwendet. Jedes Protein ist eine Kette oder mehrere Ketten von Aminosäuren in einer genau definierten Reihenfolge. Diese Sequenz bestimmt die Struktur des Proteins und damit alle seine biologischen Eigenschaften. Auch der Satz an Aminosäuren ist für fast alle lebenden Organismen universell.

Die Umsetzung genetischer Informationen in lebende Zellen (also die Synthese eines von einem Gen kodierten Proteins) erfolgt über zwei Matrixprozesse: Transkription (also die Synthese von mRNA auf einer DNA-Matrix) und Übersetzung des genetischen Codes in eine Aminosäuresequenz (Synthese einer Polypeptidkette auf einer mRNA-Matrix). Drei aufeinanderfolgende Nukleotide reichen aus, um 20 Aminosäuren zu kodieren, außerdem gibt das Stoppsignal das Ende der Proteinsequenz an. Ein Satz von drei Nukleotiden wird als Triplett bezeichnet. Akzeptierte Abkürzungen für Aminosäuren und Codons sind in der Abbildung dargestellt.

Eigenschaften des genetischen Codes

1. Dreifach- Eine sinnvolle Codeeinheit ist eine Kombination aus drei Nukleotiden (ein Triplett oder Codon).

2. Kontinuität- Es gibt keine Satzzeichen zwischen Triolen, d. h. die Informationen werden kontinuierlich gelesen.

3. Diskretion- Das gleiche Nukleotid kann nicht gleichzeitig Teil von zwei oder mehr Tripletts sein.

4. Spezifität- Ein bestimmtes Codon entspricht nur einer Aminosäure.

5. Entartung (Redundanz)- Mehrere Codons können derselben Aminosäure entsprechen.

6. Vielseitigkeit - genetischer Code funktioniert in Organismen unterschiedlicher Komplexität gleich – vom Virus bis zum Menschen. (Gentechnische Methoden basieren darauf)

3) Transkription - der Prozess der RNA-Synthese unter Verwendung von DNA als Vorlage, der in allen lebenden Zellen stattfindet. Mit anderen Worten handelt es sich um die Übertragung genetischer Informationen von der DNA auf die RNA.

Die Transkription wird durch das Enzym DNA-abhängige RNA-Polymerase katalysiert. Der Prozess der RNA-Synthese verläuft in Richtung vom 5"- zum 3"-Ende, d. h. entlang des DNA-Matrizenstrangs bewegt sich die RNA-Polymerase in der Richtung 3"->5"

Die Transkription besteht aus den Phasen Initiation, Elongation und Termination.

Beginn der Transkription- ein komplexer Prozess, der von der DNA-Sequenz in der Nähe der transkribierten Sequenz (und bei Eukaryoten auch von weiter entfernten Teilen des Genoms – Verstärker und Schalldämpfer) und vom Vorhandensein oder Fehlen verschiedener Proteinfaktoren abhängt.

Verlängerung- Das weitere Abwickeln der DNA und die Synthese der RNA entlang der Kodierungskette werden fortgesetzt. sie erfolgt, wie die DNA-Synthese, in der 5-3-Richtung

Beendigung- Sobald die Polymerase den Terminator erreicht, spaltet sie sich sofort von der DNA ab, der lokale DNA-RNA-Hybrid wird zerstört und die neu synthetisierte RNA wird vom Zellkern zum Zytoplasma transportiert und die Transkription ist abgeschlossen.

wird bearbeitet- eine Reihe von Reaktionen, die zur Umwandlung primärer Transkriptions- und Translationsprodukte in funktionierende Moleküle führen. Funktionell inaktive Vorläufermoleküle werden P ausgesetzt. Ribonukleinsäuren (tRNA, rRNA, mRNA) und viele andere. Proteine.

Bei der Synthese katabolischer Enzyme (Substratabbau) kommt es in Prokaryoten zu einer induzierbaren Synthese von Enzymen. Dies gibt der Zelle die Möglichkeit, sich an die Umweltbedingungen anzupassen und Energie zu sparen, indem sie die Synthese des entsprechenden Enzyms stoppt, wenn der Bedarf dafür wegfällt.
Um die Synthese kataboler Enzyme anzuregen, sind folgende Bedingungen erforderlich:

1. Das Enzym wird nur dann synthetisiert, wenn der Abbau des entsprechenden Substrats für die Zelle notwendig ist.
2. Die Konzentration des Substrats im Medium muss einen bestimmten Wert überschreiten, bevor das entsprechende Enzym gebildet werden kann.
Der Mechanismus der Regulation der Genexpression in Escherichia coli ist am besten am Beispiel des Lac-Operons untersucht, das die Synthese von drei katabolen Enzymen steuert, die Laktose abbauen. Befindet sich in der Zelle viel Glucose und wenig Lactose, bleibt der Promotor inaktiv und das Repressorprotein sitzt auf dem Operator – die Transkription des Lac-Operons wird blockiert. Wenn die Glukosemenge in der Umgebung und damit in der Zelle abnimmt und die Laktose zunimmt, treten folgende Ereignisse auf: Die Menge an zyklischem Adenosinmonophosphat nimmt zu, es bindet an das CAP-Protein – dieser Komplex aktiviert den Promotor, an dem die RNA-Polymerase beteiligt ist bindet; Gleichzeitig bindet überschüssige Laktose an das Repressorprotein und setzt den Operator daraus frei – der Weg ist frei für die RNA-Polymerase, die Transkription der Strukturgene des Lac-Operons beginnt. Laktose wirkt als Induktor der Synthese jener Enzyme, die sie abbauen.

5) Regulierung der Genexpression in Eukaryoten ist viel komplizierter. Verschiedene Zelltypen eines mehrzelligen eukaryotischen Organismus synthetisieren eine Reihe identischer Proteine ​​und unterscheiden sich gleichzeitig in einem Satz von Proteinen, die für Zellen eines bestimmten Typs spezifisch sind. Das Produktionsniveau hängt vom Zelltyp sowie vom Entwicklungsstadium des Organismus ab. Die Regulierung der Genexpression erfolgt auf zellulärer und Organismusebene. Die Gene eukaryotischer Zellen werden unterteilt in zwei Haupttypen: Der erste bestimmt die Universalität der Zellfunktionen, der zweite bestimmt (bestimmt) spezialisierte Zellfunktionen. Genfunktionen erste Gruppe erscheinen in allen Zellen. Um differenzierte Funktionen auszuführen, müssen spezialisierte Zellen einen bestimmten Satz von Genen exprimieren.
Chromosomen, Gene und Operons eukaryontischer Zellen weisen eine Reihe struktureller und funktioneller Merkmale auf, was die Komplexität der Genexpression erklärt.
1. Operonen eukaryotischer Zellen verfügen über mehrere Gene – Regulatoren, die sich auf verschiedenen Chromosomen befinden können.
2. Strukturgene, die die Synthese von Enzymen eines biochemischen Prozesses steuern, können in mehreren Operons konzentriert sein, die sich nicht nur in einem DNA-Molekül, sondern auch in mehreren befinden.
3. Komplexe Sequenz eines DNA-Moleküls. Es gibt informative und nicht informative Abschnitte, einzigartige und wiederholt wiederholte informative Nukleotidsequenzen.
4. Eukaryontische Gene bestehen aus Exons und Introns, und die Reifung der mRNA geht mit der Entfernung von Introns aus den entsprechenden primären RNA-Transkripten (pro-RNA) einher, d. h. Spleißen.
5. Der Prozess der Gentranskription hängt vom Zustand des Chromatins ab. Die lokale DNA-Verdichtung blockiert die RNA-Synthese vollständig.
6. Die Transkription in eukaryotischen Zellen ist nicht immer mit der Translation verbunden. Synthetisierte mRNA kann in Form von Informationosomen lange gespeichert werden. Transkription und Übersetzung finden in verschiedenen Kompartimenten statt.
7. Einige eukaryotische Gene haben eine variable Lokalisierung (labile Gene oder Transposons).
8. Molekularbiologische Methoden haben die hemmende Wirkung von Histonproteinen auf die mRNA-Synthese gezeigt.
9. Während der Entwicklung und Differenzierung von Organen hängt die Genaktivität von Hormonen ab, die im Körper zirkulieren und in bestimmten Zellen spezifische Reaktionen hervorrufen. Bei Säugetieren ist die Wirkung von Sexualhormonen wichtig.
10. Bei Eukaryoten werden in jedem Stadium der Ontogenese 5-10 % der Gene exprimiert, der Rest muss blockiert werden.

6) Reparatur von genetischem Material

Genetische Wiedergutmachung- der Prozess der Beseitigung genetischer Schäden und der Wiederherstellung des Erbapparates, der in den Zellen lebender Organismen unter dem Einfluss spezieller Enzyme auftritt. Die Fähigkeit von Zellen, genetische Schäden zu reparieren, wurde erstmals 1949 vom amerikanischen Genetiker A. Kellner entdeckt. Reparatur- eine besondere Funktion von Zellen, die in der Fähigkeit besteht, chemische Schäden und Brüche von DNA-Molekülen zu korrigieren, die während der normalen DNA-Biosynthese in der Zelle oder infolge der Einwirkung physikalischer oder chemischer Einwirkungen beschädigt wurden. Dies geschieht durch spezielle Enzymsysteme der Zelle. Eine Reihe erblicher Erkrankungen (z. B. Xeroderma pigmentosum) gehen mit Störungen des Reparatursystems einher.

Arten von Wiedergutmachungen:

Die direkte Reparatur ist der einfachste Weg, Schäden in der DNA zu beseitigen. Dabei werden in der Regel bestimmte Enzyme eingesetzt, die den entsprechenden Schaden schnell (normalerweise in einem Schritt) beseitigen und so die ursprüngliche Struktur der Nukleotide wiederherstellen können. Dies ist beispielsweise bei der O6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase der Fall, die eine Methylgruppe von einer stickstoffhaltigen Base auf einen ihrer eigenen Cysteinreste entfernt.

Durch den Transkriptionsprozess in der Zelle werden Informationen von der DNA auf das Protein übertragen: DNA – mRNA – Protein. Die in DNA und mRNA enthaltene genetische Information ist in der Nukleotidsequenz der Moleküle enthalten. Wie werden Informationen von der „Sprache“ der Nukleotide auf die „Sprache“ der Aminosäuren übertragen? Diese Übersetzung erfolgt mithilfe des genetischen Codes. Ein Code oder eine Chiffre ist ein Symbolsystem zur Übersetzung einer Informationsform in eine andere. Der genetische Code ist ein System zum Aufzeichnen von Informationen über die Aminosäuresequenz in Proteinen unter Verwendung der Nukleotidsequenz in der Boten-RNA. Wie wichtig genau die Reihenfolge der Anordnung gleicher Elemente (vier Nukleotide in der RNA) für das Verständnis und die Bewahrung der Bedeutung von Informationen ist, lässt sich an einem einfachen Beispiel erkennen: Durch die Neuanordnung der Buchstaben im Wortcode erhalten wir ein Wort mit einem anderen Bedeutung - Dok. Welche Eigenschaften hat der genetische Code?

1. Der Code ist Triplett. RNA besteht aus 4 Nukleotiden: A, G, C, U. Wenn wir versuchen würden, eine Aminosäure mit einem Nukleotid zu bezeichnen, würden 16 von 20 Aminosäuren unverschlüsselt bleiben. Ein aus zwei Buchstaben bestehender Code würde 16 Aminosäuren verschlüsseln (aus vier Nukleotiden können 16 verschiedene Kombinationen gebildet werden, von denen jede zwei Nukleotide enthält). Die Natur hat einen aus drei Buchstaben oder Tripletten bestehenden Code geschaffen. Das bedeutet, dass jede der 20 Aminosäuren durch eine Sequenz aus drei Nukleotiden kodiert wird, die als Triplett oder Codon bezeichnet wird. Aus 4 Nukleotiden können Sie 64 verschiedene Kombinationen von jeweils 3 Nukleotiden erstellen (4*4*4=64). Das ist mehr als genug, um 20 Aminosäuren zu kodieren, und 44 Codons scheinen überflüssig zu sein. Dies ist jedoch nicht der Fall.

2. Der Code ist degeneriert. Das bedeutet, dass jede Aminosäure durch mehr als ein Codon (von zwei bis sechs) verschlüsselt ist. Ausnahmen bilden die Aminosäuren Methionin und Tryptophan, die jeweils nur durch ein Triplett kodiert werden. (Dies ist in der genetischen Codetabelle zu sehen.) Die Tatsache, dass Methionin durch ein einzelnes OUT-Triplett kodiert wird, hat eine besondere Bedeutung, die Ihnen später klar wird (16).

3. Der Code ist eindeutig. Jedes Codon kodiert nur für eine Aminosäure. Bei allen gesunden Menschen kodiert das Triplett GAA oder GAG, I an sechster Stelle, in dem Gen, das Informationen über die Betakette des Hämoglobins trägt, für Glutaminsäure. Bei Patienten mit Sichelzellenanämie wird das zweite Nukleotid in diesem Triplett durch U ersetzt. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, kodieren die dabei gebildeten Tripletts GUA bzw. GUG für die Aminosäure Valin. Wozu ein solcher Austausch führt, wissen Sie bereits aus dem Abschnitt über DNA.

4. Zwischen Genen gibt es „Satzzeichen“. In gedruckten Texten steht am Ende jedes Satzes ein Punkt. Mehrere verwandte Phrasen bilden einen Absatz. In der Sprache der genetischen Information ist ein solcher Absatz ein Operon und seine komplementäre mRNA. Jedes Gen im Operon kodiert eine Polypeptidkette – eine Phrase. Da in manchen Fällen nacheinander mehrere unterschiedliche Polypeptidketten aus der mRNA-Matrix entstehen, müssen diese voneinander getrennt werden. Zu diesem Zweck gibt es im genetischen Code drei spezielle Tripletts – UAA, UAG, UGA, die jeweils den Abschluss der Synthese einer Polypeptidkette anzeigen. Somit fungieren diese Triolen als Satzzeichen. Sie befinden sich am Ende jedes Gens. Es gibt keine „Satzzeichen“ innerhalb des Gens. Da der genetische Code einer Sprache ähnelt, analysieren wir diese Eigenschaft am Beispiel einer aus Drillingen zusammengesetzten Phrase: Es war einmal eine stille Katze, diese Katze war mir lieb. Die Bedeutung dessen, was geschrieben steht, ist trotz des Fehlens von Satzzeichen klar. Wenn wir einen Buchstaben im ersten Wort (ein Nukleotid im Gen) entfernen, aber auch Buchstabentripel einlesen, dann ist das Ergebnis Unsinn: ilb ylk ott ilb yls erm ilm no otk Eine Verletzung der Bedeutung liegt auch dann vor, wenn ein oder zwei Nukleotide aus einem Gen verloren gehen. Das Protein, das von einem so beschädigten Gen abgelesen wird, hat nichts mit dem Protein zu tun, das vom normalen Gen kodiert wurde .

6. Der Code ist universell. Der genetische Code ist für alle auf der Erde lebenden Lebewesen derselbe. In Bakterien und Pilzen, Weizen und Baumwolle, Fischen und Würmern, Fröschen und Menschen kodieren dieselben Tripletts für dieselben Aminosäuren.

In jeder Zelle und jedem Organismus werden alle anatomischen, morphologischen und funktionellen Merkmale durch die Struktur der Proteine ​​bestimmt, aus denen sie bestehen. Die erbliche Eigenschaft des Körpers ist die Fähigkeit, bestimmte Proteine ​​zu synthetisieren. Aminosäuren befinden sich in einer Polypeptidkette, von der die biologischen Eigenschaften abhängen.
Jede Zelle hat ihre eigene Nukleotidsequenz in der Polynukleotidkette der DNA. Dies ist der genetische Code der DNA. Dadurch werden Informationen über die Synthese bestimmter Proteine ​​​​aufgezeichnet. Dieser Artikel beschreibt, was der genetische Code ist, seine Eigenschaften und genetischen Informationen.

Eine kleine Geschichte

Die Idee, dass es einen genetischen Code geben könnte, wurde Mitte des 20. Jahrhunderts von J. Gamow und A. Down formuliert. Sie beschrieben, dass die Nukleotidsequenz, die für die Synthese einer bestimmten Aminosäure verantwortlich ist, mindestens drei Einheiten enthält. Später bewiesen sie die genaue Anzahl von drei Nukleotiden (dies ist eine Einheit des genetischen Codes), die als Triplett oder Codon bezeichnet wurde. Insgesamt gibt es vierundsechzig Nukleotide, da das Säuremolekül, in dem die RNA vorkommt, aus vier verschiedenen Nukleotidresten besteht.

Was ist genetischer Code?

Die Methode, die Sequenz von Aminosäureproteinen anhand der Nukleotidsequenz zu kodieren, ist für alle lebenden Zellen und Organismen charakteristisch. Das ist der genetische Code.
Es gibt vier Nukleotide in der DNA:

  • Adenin – A;
  • Guanin – G;
  • Cytosin – C;
  • Thymin - T.

Sie werden mit lateinischen Großbuchstaben oder (in der russischsprachigen Literatur) russischen Buchstaben bezeichnet.
RNA enthält ebenfalls vier Nukleotide, aber eines davon unterscheidet sich von der DNA:

  • Adenin – A;
  • Guanin – G;
  • Cytosin – C;
  • Uracil - U.

Alle Nukleotide sind in Ketten angeordnet, wobei die DNA eine Doppelhelix und die RNA eine einzelne Helix hat.
Proteine ​​sind aus zwanzig Aminosäuren aufgebaut, deren Anordnung in einer bestimmten Reihenfolge ihre biologischen Eigenschaften bestimmt.

Eigenschaften des genetischen Codes

Dreiheit. Eine Einheit des genetischen Codes besteht aus drei Buchstaben, es handelt sich um ein Triplett. Das bedeutet, dass die zwanzig vorhandenen Aminosäuren von drei spezifischen Nukleotiden kodiert werden, die Codons oder Trippets genannt werden. Es gibt vierundsechzig Kombinationen, die aus vier Nukleotiden erstellt werden können. Diese Menge reicht aus, um zwanzig Aminosäuren zu kodieren.
Entartung. Jede Aminosäure entspricht mehr als einem Codon, mit Ausnahme von Methionin und Tryptophan.
Eindeutigkeit. Ein Codon kodiert für eine Aminosäure. Beispielsweise kodiert im Gen eines gesunden Menschen mit Informationen über das Beta-Ziel von Hämoglobin ein Triplett aus GAG und GAA A. Bei jedem Menschen mit Sichelzellenanämie ist ein Nukleotid verändert.
Kollinearität. Die Aminosäuresequenz entspricht immer der Nukleotidsequenz, die das Gen enthält.
Der genetische Code ist kontinuierlich und kompakt, das heißt, er weist keine Satzzeichen auf. Das heißt, ab einem bestimmten Codon erfolgt ein kontinuierliches Lesen. AUGGGUGTSUAUAUGUG wird beispielsweise wie folgt gelesen: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Aber nicht AUG, UGG und so weiter oder irgendetwas anderes.
Vielseitigkeit. Das Gleiche gilt für absolut alle Landorganismen, vom Menschen bis hin zu Fischen, Pilzen und Bakterien.

Tisch

In der dargestellten Tabelle sind nicht alle verfügbaren Aminosäuren enthalten. Hydroxyprolin, Hydroxylysin, Phosphoserin, Jodderivate von Tyrosin, Cystin und einige andere fehlen, da es sich um Derivate anderer Aminosäuren handelt, die von m-RNA kodiert werden und nach Modifikation von Proteinen infolge der Translation gebildet werden.
Aus den Eigenschaften des genetischen Codes ist bekannt, dass ein Codon eine Aminosäure kodieren kann. Eine Ausnahme bildet der genetische Code, der zusätzliche Funktionen übernimmt und Valin und Methionin kodiert. Die mRNA, die sich am Anfang des Codons befindet, bindet die t-RNA an, die Formylmethion trägt. Nach Abschluss der Synthese wird es abgespalten und nimmt den Formylrest mit sich in einen Methioninrest um. Somit sind die oben genannten Codons die Initiatoren der Synthese der Polypeptidkette. Wenn sie nicht am Anfang stehen, unterscheiden sie sich nicht von den anderen.

Genetische Information

Unter diesem Konzept versteht man ein Eigenschaftsprogramm, das von Vorfahren weitergegeben wird. Es ist als genetischer Code in der Vererbung verankert.
Der genetische Code wird bei der Proteinsynthese realisiert:

  • Messenger-RNA;
  • ribosomale rRNA.

Informationen werden durch direkte Kommunikation (DNA-RNA-Protein) und umgekehrte Kommunikation (mittleres Protein-DNA) übertragen.
Organismen können es empfangen, speichern, übertragen und am effektivsten nutzen.
Durch Vererbung weitergegebene Informationen bestimmen die Entwicklung eines bestimmten Organismus. Durch die Interaktion mit der Umwelt wird jedoch deren Reaktion verzerrt, wodurch Evolution und Entwicklung stattfinden. Auf diese Weise werden neue Informationen in den Körper eingeschleust.


Die Berechnung der Gesetze der Molekularbiologie und die Entdeckung des genetischen Codes verdeutlichten die Notwendigkeit, die Genetik mit Darwins Theorie zu verbinden, auf deren Grundlage eine synthetische Evolutionstheorie entstand – die nichtklassische Biologie.
Darwins Vererbung, Variation und natürliche Selektion werden durch genetisch bedingte Selektion ergänzt. Die Evolution wird auf genetischer Ebene durch zufällige Mutationen und die Vererbung der wertvollsten Merkmale verwirklicht, die am besten an die Umwelt angepasst sind.

Entschlüsselung des menschlichen Codes

In den neunziger Jahren wurde das Human Genome Project ins Leben gerufen, bei dem im Jahr 2000 Genomfragmente entdeckt wurden, die 99,99 % der menschlichen Gene enthielten. Fragmente, die nicht an der Proteinsynthese beteiligt sind und nicht kodiert sind, bleiben unbekannt. Ihre Rolle bleibt vorerst unbekannt.

Chromosom 1 wurde zuletzt 2006 entdeckt und ist das längste im Genom. Mehr als 350 Krankheiten, darunter auch Krebs, entstehen als Folge von Störungen und Mutationen.

Die Rolle solcher Studien kann kaum überschätzt werden. Als sie entdeckten, was der genetische Code ist, wurde bekannt, nach welchen Mustern die Entwicklung abläuft, wie sich die morphologische Struktur, die Psyche, die Veranlagung für bestimmte Krankheiten, der Stoffwechsel und die Defekte von Individuen bilden.

Sie reihen sich in Ketten aneinander und erzeugen so Sequenzen genetischer Buchstaben.

Genetischer Code

Die Proteine ​​fast aller lebenden Organismen bestehen aus nur 20 Arten von Aminosäuren. Diese Aminosäuren werden als kanonisch bezeichnet. Jedes Protein ist eine Kette oder mehrere Ketten von Aminosäuren, die in einer genau definierten Reihenfolge verbunden sind. Diese Sequenz bestimmt die Struktur des Proteins und damit alle seine biologischen Eigenschaften.

C

CUU (Leu/L)Leucin
CUC (Leu/L)Leucin
CUA (Leu/L)Leucin
CUG (Leu/L)Leucin

In einigen Proteinen werden nicht standardmäßige Aminosäuren wie Selenocystein und Pyrrolysin durch ein Ribosom eingefügt, das das Stoppcodon liest, abhängig von den Sequenzen in der mRNA. Selenocystein gilt heute als die 21. und Pyrrolysin als die 22. Aminosäure, aus der Proteine ​​bestehen.

Trotz dieser Ausnahmen haben alle lebenden Organismen gemeinsame genetische Codes: Ein Codon besteht aus drei Nukleotiden, wobei die ersten beiden Codons von tRNA und Ribosomen in eine Aminosäuresequenz übersetzt werden.

Abweichungen vom standardmäßigen genetischen Code.
Beispiel Codon Normale Bedeutung Liest sich wie:
Einige Arten von Hefe Candida C.U.G. Leucin Serin
Mitochondrien, insbesondere in Saccharomyces cerevisiae CU(U, C, A, G) Leucin Serin
Mitochondrien höherer Pflanzen CGG Arginin Tryptophan
Mitochondrien (in allen untersuchten Organismen ausnahmslos) U.G.A. Stoppen Tryptophan
Mitochondrien bei Säugetieren, Drosophila, S. cerevisiae und viele Protozoen AUA Isoleucin Methionin = Start
Prokaryoten G.U.G. Valin Start
Eukaryoten (selten) C.U.G. Leucin Start
Eukaryoten (selten) G.U.G. Valin Start
Prokaryoten (selten) UUG Leucin Start
Eukaryoten (selten) A.C.G. Threonin Start
Mitochondrien von Säugetieren AGC, AGU Serin Stoppen
Drosophila-Mitochondrien A.G.A. Arginin Stoppen
Mitochondrien von Säugetieren EIN GAG) Arginin Stoppen

Ideengeschichte zum genetischen Code

In den frühen 60er Jahren des 20. Jahrhunderts offenbarten jedoch neue Daten die Inkonsistenz der Hypothese vom „Code ohne Kommas“. Dann zeigten Experimente, dass Codons, die Crick für bedeutungslos hielt, in vitro eine Proteinsynthese auslösen konnten, und 1965 war die Bedeutung aller 64 Tripletts geklärt. Es stellte sich heraus, dass einige Codons einfach redundant sind, das heißt, eine ganze Reihe von Aminosäuren wird von zwei, vier oder sogar sechs Tripletts kodiert.

siehe auch

Anmerkungen

  1. Der genetische Code unterstützt die gezielte Insertion von zwei Aminosäuren durch ein Codon. Turanov AA, Lobanov AV, Fomenko DE, Morrison HG, Sogin ML, Klobutcher LA, Hatfield DL, Gladyshev VN. Wissenschaft. 9. Januar 2009;323(5911):259-61.
  2. Das AUG-Codon kodiert für Methionin, dient aber gleichzeitig als Startcodon – die Translation beginnt normalerweise mit dem ersten AUG-Codon der mRNA.
  3. NCBI: „The Genetic Codes“, zusammengestellt von Andrzej (Anjay) Elzanowski und Jim Ostell
  4. Jukes TH, Osawa S, Der genetische Code in Mitochondrien und Chloroplasten., Erfahrung. 1990 1. Dez.;46(11-12):1117-26.
  5. Osawa S, Jukes TH, Watanabe K, Muto A (März 1992). „Neueste Beweise für die Evolution des genetischen Codes.“ Mikrobiol. Rev. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
  6. SANGER F. (1952). „Die Anordnung von Aminosäuren in Proteinen.“ Adv Protein Chem. 7 : 1-67. PMID 14933251.
  7. M. Ichas Biologischer Code. - Welt, 1971.
  8. WATSON JD, CRICK FH. (April 1953). „Molekulare Struktur von Nukleinsäuren; eine Struktur für Desoxyribose-Nukleinsäure.“ Natur 171 : 737-738. PMID 13054692.
  9. WATSON JD, CRICK FH. (Mai 1953). „Genetische Implikationen der Struktur von Desoxyribonukleinsäure.“ Natur 171 : 964-967. PMID 13063483.
  10. Crick FH. (April 1966). „Der genetische Code – gestern, heute und morgen.“ Cold Spring Harb Symp Quant Biol.: 1-9. PMID 5237190.
  11. G. GAMOW (Februar 1954). „Möglicher Zusammenhang zwischen Desoxyribonukleinsäure und Proteinstrukturen.“ Natur 173 : 318. DOI:10.1038/173318a0. PMID 13882203.
  12. GAMOW G, RICH A, YCAS M. (1956). „Das Problem der Informationsübertragung von den Nukleinsäuren auf Proteine.“ Adv. Biol. Med. Phys. 4 : 23-68. PMID 13354508.
  13. Gamow G, Ycas M. (1955). „STATISTISCHE KORRELATION DER PROTEIN- UND RIBONUCLEINSÄUREZUSAMMENSETZUNG. " Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019. PMID 16589789.
  14. Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). „CODES OHNE KOMMAS. " Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
  15. Hayes B. (1998). „Die Erfindung des genetischen Codes.“ (PDF-Nachdruck). Amerikanischer Wissenschaftler 86 : 8-14.

Literatur

  • Azimov A. Genetischer Code. Von der Evolutionstheorie bis zur Entschlüsselung der DNA. - M.: Tsentrpoligraf, 2006. - 208 S. - ISBN 5-9524-2230-6.
  • Ratner V. A. Genetischer Code als System – Soros Educational Journal, 2000, 6, Nr. 3, S. 17–22.
  • Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. Allgemeine Natur des genetischen Codes für Proteine ​​– Nature, 1961 (192), S. 1227-32

Links

  • Genetischer Code- Artikel aus der Großen Sowjetischen Enzyklopädie

Wikimedia-Stiftung. 2010.