Гени. Генетичний код

На Землі живе вже більше 6 млрд людей. Якщо не брати до уваги 25-30 млн пар однояйцевих близнюків, то генетично все люди різні. Це означає, що кожен з них унікальний, володіє неповторними спадковими особливостями, властивостями характеру, здібностями, темпераментом і багатьма іншими якостями.

Чим же визначаються такі відмінності між людьми? Звичайно відмінностями в їх генотипах, тобто наборах генів даного організму. У кожної людини він унікальний, так само як унікальний генотип окремої тварини або рослини. Але генетичні ознаки даної людини втілюються в білках, синтезованих в його організмі. Отже, і будова білка одну людину відрізняється, хоча і зовсім небагато, від білка іншої людини. Ось чому виникає проблема пересадки органів, ось чому виникають алергічні реакції на продукти, укуси комах, пилок рослин і т.д. Сказане не означає, що у людей не зустрічається зовсім однакових білків. Білки, що виконують одні і ті ж функції, можуть бути однаковими або зовсім незначно відрізнятися однією-двома амінокислотами один від одного. Але не існує на Землі людей (за винятком однояйцевих близнюків), у яких все білки були б однакові.

Гени

Інформація про первинну структуру білка закодована у вигляді послідовності нуклеотидів в ділянці молекули ДНК – гені. Ген – це одиниця спадкової інформації організму. Кожна молекула ДНК містить безліч генів. Сукупність усіх генів організму складає його генотип.

Кодування спадкової інформації відбувається за допомогою генетичного коду. Код подібний всім відомої азбуки Морзе, яка точками і тире кодує інформацію. Азбука Морзе універсальна для всіх радистів, і відмінності полягають тільки в перекладі сигналів на різні мови. Генетичний код також універсальний для всіх організмів і відрізняється лише чергуванням нуклеотидів, що утворюють гени і кодують білки конкретних організмів.

Властивості генетичного коду: триплетність, специфічність, універсальність, надмірність і неперекриваємість.

Отже, що ж собою являє генетичний код? Спочатку він складається з трійок (триплетів) нуклеотидів ДНК, що комбінуються в різній послідовності. Наприклад, ААТ, ГЦА, АЦГ, ТГЦ і т.д. Кожен триплет нуклеотидів кодує певну амінокислоту, яка буде вбудована в поліпептидний ланцюг. Так, наприклад, триплет ЦГТ кодує амінокислоту аланін, а триплет ААГ – амінокислоту фенілаланін. Амінокислот 20, а можливостей для комбінацій чотирьох нуклеотидів в групи по три – 64. Отже, чотирьох нуклеотидів цілком достатньо, щоб кодувати 20 амінокислот. Ось чому одна амінокислота може кодуватися кількома триплету. Частина триплетів зовсім не кодує амінокислоти, а запускає або зупиняє біосинтез білка.

Структура гена

Власне генетичним кодом вважається послідовність нуклеотидів в молекулі іРНК, бо вона знімає інформацію з ДНК (процес транскрипції) і переводить її в послідовність амінокислот в молекулах синтезованих білків (процес трансляції). До складу іРНК входять нуклеотиди АЦГУ. Триплети нуклеотидів іРНК називаються кодонами. Вже наведені приклади триплетів ДНК на іРНК будуть виглядати наступним чином – триплет ЦГТ на іРНК стане кодонів ГЦА, а триплет ДНК – ААГ – стане кодонів УУЦ. Саме кодонами іРНК відбивається генетичний код в запису. Отже, генетичний код триплетів, універсальний для всіх організмів на землі, виродилися (кожна амінокислота шифрується більш ніж одним кодоном). Між генами є розділові знаки – це триплети, які називаються стоп-кодонами. Вони сигналізують про закінчення синтезу одного поліпептидного ланцюга. Існують таблиці генетичного коду, якими потрібно вміти користуватися, для розшифровки кодонів іРНК і побудови ланцюжків білкових молекул (в дужках – комплементарні ДНК).

ПОДІЛИТИСЯ: