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Was bedeutet künstlerischer Stil? Hauptmerkmale des literarischen und künstlerischen Stils. Wissenschaftlicher und künstlerischer Stil: Fallstudie

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.

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 verfügen alle lebenden Organismen über einen genetischen Code Gemeinsamkeiten: Ein Codon besteht aus drei Nukleotiden, wobei die ersten beiden entscheidend sind; Codons werden von tRNA und Ribosomen in eine Aminosäuresequenz übersetzt.

Abweichungen vom Standard genetischer 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 (ausnahmslos in allen untersuchten Organismen)	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, provozieren können Proteinsynthese in vitro, und bis 1965 war die Bedeutung aller 64 Tripletts geklärt. Es stellte sich heraus, dass einige Codons einfach überflüssig sind ganze Zeile Aminosäuren werden durch zwei, vier oder sogar sechs Tripletts kodiert.

siehe auch

Anmerkungen

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.
Das AUG-Codon kodiert für Methionin, dient aber gleichzeitig als Startcodon – die Translation beginnt normalerweise mit dem ersten AUG-Codon der mRNA.
NCBI: „The Genetic Codes“, zusammengestellt von Andrzej (Anjay) Elzanowski und Jim Ostell
Jukes TH, Osawa S, Der genetische Code in Mitochondrien und Chloroplasten., Erfahrung. 1990 1. Dez.;46(11-12):1117-26.
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.
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G. GAMOW (Februar 1954). „Möglicher Zusammenhang zwischen Desoxyribonukleinsäure und Proteinstrukturen.“ Natur 173 : 318. DOI:10.1038/173318a0. PMID 13882203.
GAMOW G, RICH A, YCAS M. (1956). „Das Problem der Informationsübertragung von dem Nukleinsäuren zu Proteinen.“ Adv. Biol. Med. Phys. 4 : 23-68. PMID 13354508.
Gamow G, Ycas M. (1955). „STATISTISCHE KORRELATION DER PROTEIN- UND RIBONUCLEINSÄUREZUSAMMENSETZUNG. " Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019. PMID 16589789.
Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). „CODES OHNE KOMMAS. " Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
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.

Genetischer Code verschiedene Organismen hat einige allgemeine Eigenschaften:
1) Dreifachheit. Zum Aufnehmen von Personen, einschließlich erbliche Informationen Es wird eine bestimmte Chiffre verwendet, deren Element ein Buchstabe oder ein Symbol ist. Die Sammlung solcher Symbole bildet das Alphabet. Einzelne Nachrichten werden mit einer Kombination von Zeichen geschrieben, die Codegruppen oder Codons genannt werden. Ein bekanntes Alphabet, das nur aus zwei Zeichen besteht, ist der Morsecode. In der DNA gibt es 4 Buchstaben – die Anfangsbuchstaben der Namen stickstoffhaltiger Basen (A, G, T, C), was bedeutet, dass das genetische Alphabet nur aus 4 Zeichen besteht. Was ist eine Codegruppe oder ein Wort eines genetischen Codes? Es sind 20 grundlegende Aminosäuren bekannt, deren Inhalt durch den genetischen Code festgeschrieben werden muss, d. h. 4 Buchstaben müssen 20 Codewörter ergeben. Nehmen wir an, ein Wort besteht aus einem Zeichen, dann erhalten wir nur 4 Codegruppen. Wenn das Wort aus zwei Zeichen besteht, gibt es nur 16 solcher Gruppen, und das reicht eindeutig nicht aus, um 20 Aminosäuren zu kodieren. Daher in Codewort Es müssen mindestens 3 Nukleotide vorhanden sein, was 64 (43) Kombinationen ergibt. Diese Anzahl an Triplettkombinationen reicht völlig aus, um alle Aminosäuren zu kodieren. Somit ist ein Codon des genetischen Codes ein Triplett von Nukleotiden.
2) Entartung (Redundanz) ist eine Eigenschaft des genetischen Codes, die einerseits darin besteht, dass er redundante Tripletts, also Synonyme, und andererseits „bedeutungslose“ Tripletts enthält. Da der Code 64 Kombinationen umfasst und nur 20 Aminosäuren kodiert sind, werden einige Aminosäuren durch mehrere Tripletts kodiert (Arginin, Serin, Leucin – sechs; Valin, Prolin, Alanin, Glycin, Threonin – vier; Isoleucin – drei; Phenylalanin, Tyrosin, Histidin, Lysin, Asparagin, Glutamin, Cystein, Asparaginsäure und Glutaminsäure – zwei; Methionin und Tryptophan – ein Triplett). Einige Codegruppen (UAA, UAG, UGA) tragen nicht semantische Belastung, d. h. es handelt sich um „bedeutungslose“ Drillinge. „Sinnlose“ oder Unsinn-Codons fungieren als Kettenterminatoren – Satzzeichen im genetischen Text – und dienen als Signal für das Ende der Proteinkettensynthese. Diese Code-Redundanz hat sehr wichtig um die Zuverlässigkeit der Übertragung genetischer Informationen zu erhöhen.
3) Nicht überlappend. Code-Triplets überlappen sich nie, d. h. sie werden immer zusammen ausgestrahlt. Beim Lesen von Informationen aus einem DNA-Molekül ist es unmöglich, die stickstoffhaltige Base eines Tripletts in Kombination mit den Basen eines anderen Tripletts zu verwenden.
4) Eindeutigkeit. Es gibt keine Fälle, in denen dasselbe Triplett mehr als einer Säure entspricht.
5) Fehlen von Trennzeichen innerhalb des Gens. Der genetische Code wird abgelesen spezieller Ort keine Kommas.
6) Vielseitigkeit. U verschiedene Arten In lebenden Organismen (Viren, Bakterien, Pflanzen, Pilze und Tiere) kodieren dieselben Tripletts dieselben Aminosäuren.
7) Speziesspezifität. Die Anzahl und Reihenfolge der stickstoffhaltigen Basen in der DNA-Kette variiert von Organismus zu Organismus.

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 . Selbe Nummer Nukleotide in beiden Ketten und ihre 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 die Notwendigkeit besteht, ein neues Prinzip zu schaffen genaue Übersetzung Informationen von einem Polynukleotid in die Struktur eines Polypeptids. In der Evolution entstand ein solches Prinzip und seine Grundlage war der genetische Code.

Der genetische Code ist ein System zur Aufzeichnung von Erbinformationen in Molekülen Nukleinsäuren, basierend auf einem bestimmten Wechsel von Nukleotidsequenzen in DNA oder RNA, die Codons bilden, die Aminosäuren im Protein entsprechen.

Der genetische Code hat mehrere Eigenschaften.

1. Dreifaltigkeit.

2. Degeneration oder Redundanz.

3. Eindeutigkeit.

4.Polarität.

5. Nicht überlappend.

6. Kompaktheit.

7. Vielseitigkeit.

Es ist zu beachten, dass einige Autoren auch andere Eigenschaften des Codes vorschlagen chemische Eigenschaften im Code der Nukleotide enthalten oder mit der Häufigkeit des Vorkommens einzelner Aminosäuren in den Proteinen des Körpers usw. Diese Eigenschaften ergeben sich jedoch aus den oben aufgeführten, sodass wir sie dort berücksichtigen.

A. Dreiheit. Der genetische Code ist, wie viele andere Dinge, kompliziert organisiertes System hat die kleinste bauliche und kleinste Funktionseinheit. 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 elementar 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 Letztere sind 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 Varianten von Tripletts nur 61 Codons und kodieren für jede beliebige Aminosäure, die sie nennen Sense-Codons. Drei Tripletts kodieren nicht

Tabelle 1.

Messenger-RNA-Codons und entsprechende Aminosäuren

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

Genetischer Code

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

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

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 (ausnahmslos in allen untersuchten Organismen)	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

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.
Das AUG-Codon kodiert für Methionin, dient aber gleichzeitig als Startcodon – die Translation beginnt normalerweise mit dem ersten AUG-Codon der mRNA.
NCBI: „The Genetic Codes“, zusammengestellt von Andrzej (Anjay) Elzanowski und Jim Ostell
Jukes TH, Osawa S, Der genetische Code in Mitochondrien und Chloroplasten., Erfahrung. 1990 1. Dez.;46(11-12):1117-26.
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.
SANGER F. (1952). „Die Anordnung von Aminosäuren in Proteinen.“ Adv Protein Chem. 7 : 1-67. PMID 14933251.
M. Ichas Biologischer Code. - Welt, 1971.
WATSON JD, CRICK FH. (April 1953). „Molekulare Struktur von Nukleinsäuren; eine Struktur für Desoxyribose-Nukleinsäure.“ Natur 171 : 737-738. PMID 13054692.
WATSON JD, CRICK FH. (Mai 1953). „Genetische Implikationen der Struktur von Desoxyribonukleinsäure.“ Natur 171 : 964-967. PMID 13063483.
Crick FH. (April 1966). „Der genetische Code – gestern, heute und morgen.“ Cold Spring Harb Symp Quant Biol.: 1-9. PMID 5237190.
G. GAMOW (Februar 1954). „Möglicher Zusammenhang zwischen Desoxyribonukleinsäure und Proteinstrukturen.“ Natur 173 : 318. DOI:10.1038/173318a0. PMID 13882203.
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.
Gamow G, Ycas M. (1955). „STATISTISCHE KORRELATION DER PROTEIN- UND RIBONUCLEINSÄUREZUSAMMENSETZUNG. " Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019. PMID 16589789.
Crick FH, Griffith JS, Orgel LE. (1957). „CODES OHNE KOMMAS. " Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
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.

1. Der genetische Code ist Triplett. 3 benachbarte Nukleotide tragen Informationen über eine Aminosäure. Es kann 64 solcher Drillinge geben (dies zeigt die Redundanz des genetischen Codes), aber nur 61 von ihnen tragen Informationen über das Protein (Codons). Die 3 Tripletts werden Anticodons genannt und sind Stoppsignale, bei denen die Proteinsynthese stoppt.

2. Der genetische Code ist degeneriert (20 Aminosäuren und 61 Codons), d. h. Eine Aminosäure kann durch mehrere Codons (von zwei bis sechs) kodiert werden. Methionin und Tryptophan haben jeweils ein Codon, weil Mit ihnen beginnt die Proteinsynthese (Startsignal).

3. Der Code ist eindeutig – er enthält Informationen über nur eine Aminosäure.

4. Der Code ist kollinear, d.h. Die Nukleotidsequenz in einem Gen entspricht der Aminosäuresequenz in einem Protein.

5. Der genetische Code ist nicht überlappend und kompakt – dasselbe Nukleotid kann nicht Teil von zwei verschiedenen Codons sein, das Ablesen erfolgt kontinuierlich hintereinander bis zum Stoppcodon. Der Code enthält keine „Satzzeichen“.

6. Der genetische Code ist universell – für alle Lebewesen gleich, d.h. das gleiche Triplett kodiert für die gleiche Aminosäure. 66.Was ist Reverse Transkription? Wie hängt dieser Prozess mit der Entwicklung von Viren zusammen?

REVERSE TRANSKRIPTION ist eine Methode zur Herstellung einer RNA-Kopie in Form doppelsträngiger DNA aus einem Virus. Die Technik wird häufig in der GENTECHNIK eingesetzt, um Kopien der MESSAGE-RNA in Form von DNA zu erhalten. Erreicht durch die Verwendung des ENZYM-Revertase, das in RETROVIREN vorkommt.

Viren, die verwenden Reverse Transkription, enthalten einzelsträngige RNA oder doppelsträngige DNA. RNA-haltige Viren, die zur reversen Transkription fähig sind (Retroviren, z. B. HIV), verwenden eine DNA-Kopie des Genoms als Zwischenmolekül bei der RNA-Replikation, und solche, die DNA enthalten (Pararetroviren, z. B. das Hepatitis-B-Virus), verwenden RNA. In beiden Fällen wird Reverse Transkriptase oder RNA-abhängige DNA-Polymerase verwendet.

Retroviren integrieren die bei der Reverse Transkription gebildete DNA in das Wirtsgenom; dieser Zustand des Virus wird Provirus genannt. Viren, die die reverse Transkription nutzen, sind anfällig für antivirale Medikamente.

67. Beschreiben Sie die Struktur eukaryotischer Gene. Wie unterscheiden sich die Gene von Eukaryoten von denen von Prokaryoten?

Ein Gen ist ein Abschnitt der DNA, aus dem RNA kopiert wird.

Genstruktur in Eukaryoten: das allgemein akzeptierte Modell der Genstruktur – Exon-Intron-Struktur.

Ein Exon ist eine DNA-Sequenz, die in reifer RNA vorhanden ist. Das Gen muss mindestens ein Exon enthalten. Im Durchschnitt enthält ein Gen 8 Exons. Faktoren für die Initiierung und Beendigung der Transkription sind im ersten bzw. letzten Exon enthalten.

Ein Intron ist eine DNA-Sequenz zwischen Exons, die nicht Teil der reifen RNA ist. Introns haben bestimmte Nukleotidsequenzen, die ihre Grenzen zu Exons definieren: am 5. Ende – GU, am 3. Ende – AG. Kann regulatorische RNAs kodieren.

Das Polyadenylierungssignal 5 – AATAAA -3 ist Teil des letzten Exons. Polystellen schützen die mRNA vor dem Abbau.

5 und 3 flankierende Sequenzen – das Kopieren des Gens erfolgt in Richtung 5 – 3; an den Flanken gibt es spezifische Stellen, die das Gen begrenzen und regulatorische Elemente seiner Transkription enthalten.

Regulatorische Elemente – Promotor, Verstärker, Schalldämpfer, Isolatoren (fördern die Bildung von Chromosomenschleifen, die den Einfluss benachbarter regulatorischer Elemente begrenzen).

Eukaryontische Gene unterscheiden sich in Struktur und Transkription deutlich von prokaryontischen Genen. Ihre Besonderheit ist Diskontinuität, also der Wechsel von Nukleotidsequenzen in ihnen, die in der mRNA repräsentiert (Exons) oder nicht repräsentiert (Introns) sind. Eukaryontische Gene sind nicht in Operons gruppiert, daher hat jedes von ihnen seinen eigenen Promotor und Transkriptionsterminator.

Verwandte Informationen:

A. Tier- und Pflanzenreich Seite 6. Wenn sogar Elementarteilchen – die Grundlage der materiellen Welt – solch widersprüchliche Eigenschaften aufweisen

Typ