Кодирование аминокислот
Кодирование аминокислот — это процесс записи генетической информации о порядке расположения аминокислот в белках в виде последовательности нуклеотидов в дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) или рибонуклеиновой кислоте (РНК). Обеспечивает синтез белков, необходимых для функционирования клеток и организма в целом.
Понимание процесса кодирования аминокислот имеет важное значение для биологии, медицины и биотехнологии.
Описание
Каждая аминокислота белка закодирована в ДНК триплетом — тремя расположенными подряд нуклеотидами. За каждым триплетом закреплено кодирование только одной определённой аминокислоты, которая затем встраивается в полипептидную цепь[1][2].
Генетический код — совокупность правил, согласно которым в живых клетках последовательность кодонов (генов и мРНК) переводится в последовательность аминокислот (белков). Непосредственно перевод (трансляцию) осуществляет рибосома, которая соединяет аминокислоты в цепочку согласно инструкции, записанной в кодонах мРНК[3].
К свойствам генетического кода относят: триплетность, избыточность (вырождённость), непрерывность, коллинеарность, специфичность (однозначность), неперекрываемость и универсальность[4].
Триплетность
Кодон — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков (триплет) в ДНК или РНК, обычно кодирующих включение одной аминокислоты. Последовательность кодонов в гене определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка, кодируемого этим геном. Правила генетического кода определяют, какой аминокислоте соответствует триплет в мРНК. За редкими исключениями, каждому кодону соответствует только одна аминокислота.
Комбинация 20 протеиногенных аминокислот обеспечивает всё многообразие белков. Для их кодирования в генетике используют четыре типа нуклеотидов, которые различаются своими азотистыми основаниями. Простейшим представлением генетического кода может служить таблица из 64 ячеек, в которой каждая ячейка соответствует одному из 64 возможных кодонов.
Избыточность (или вырождённость)
Существует возможность кодирования одной аминокислоты несколькими кодонами.
Напрямую связана с предыдущим свойством генетического кода.
Непрерывность
Сигналы, которые указывали бы на начало и конец кодонов, а также какие-либо знаки препинания в них отсутствуют.
Коллинеарность
Заключается в том, что аминокислоты в полипептидной цепи расположены параллельно триплетам в молекулах ДНК и РНК.
Специфичность (или однозначность)
Только одна аминокислота может соответствовать каждому триплету.
Неперекрываемость
В составе двух или более триплетов не может одновременно быть одного и того же нуклеотида.
Универсальность
Все живые организмы имеют единый генетический код. Это свойство служит доказательством общности происхождения жизни.
Заключение
Кодирование аминокислот представляет собой функцию генетического кода — системы записи генетической информации о порядке расположения аминокислот в белках в виде последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК.
Примечания
Литература
- В. В. Пасечник, А. А. Каменский, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. родителей/электронные учебники/9кл. Пасечник, Касенский Биология (Линия жизни).pdf Биология. 9 класс : учеб. для общеобразоват. организаций: издание в pdf-формате / В. В. Пасечник. — Москва: Просвещение, 2018.
- В. С. Рохлов, С. Б. Трофимов, А. В. Теремов. Биология. 9-й класс: учебник: издание в pdf-формате. — Москва: Просвещение, 2022.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 10 класс : учеб. для общеобразоват. организаций : углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- В. В. Пасечник и др. Биология. 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций: углубл. уровень / В. В. Пасечник. — М.: Просвещение, 2019.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 1. — М.: Мнемозина, 2018.
- А. В. Теремов, Р. А. Петросова. Биология. Биологические системы и процессы: учебное пособие для общеобразовательных организаций (углублённый уровень). В 2 ч. Ч. 2. — М.: Мнемозина, 2018.