Генетичний код та його властивості
Генетичний код та його властивості
Генетичний код - це система триплетів нуклеотидів, які визначають амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга.
Дослідження генетичного коду розкрили його основні властивості:
- Триплетність - кожна амінокислота кодується послідовністю із трьох нуклеотидів - триплетом або кодоном (серед 64 кодонів 61 - змістовний і 3 незмістовні кодони - УАА, УГА та УАГ).
- Специфічність - один кодон відповідає лише одній амінокислоті.
- Виродженість (надлишковість) - одній амінокислоті відповідають кілька кодонів (наприклад серину чи лейцину відповідають 6 кодонів, метионіну - всього 1).
- Колінеарність - послідовність нуклеотидів в молекулі і-РНК точно відповідає амінокислотній послідовності у поліпептидному ланцюгу.
- Односпрямованість - зчитування інформації в процесі транскрипції і трансляції відбувається лише в напрямку 5' - 3' кінець.
- Неперекриваємість - останній нуклеотид попереднього кодону не належить наступному триплету.
- Безперервність - між триплетними „словами” відсутні „розділові знаки”.
- Універсальність - в усіх організмах одні і ті самі амінокислоти кодуються одними і тими ж нуклеотидами (проте така властивість характерна лише для ядерного генетичного коду; мітохондріальний генетичний код має деякі відмінності від ядерного).
На рівні генетичного коду та процесу біосинтезу білка реалізується центральна догма молекулярної біології: ДНК → РНК → білок.
Поняття про реакції матричного синтезу.
Матриця - це зразок, на якому можна створити певну кількість копій.
Матричний синтез - специфічна особливість молекулярних процесів живих організмів здійснювати біосинтез на матрицях.
Реакціями матричного синтезу є: реплікація ДНК, транскрипція та трансляція. У процесі реплікації ДНК матрицями виступають лідируючий та відстаючий ланцюги материнської ДНК, з якої за принципом коплементарності та за напівконсервативним шляхом утворюються дві ідентичні дочірні ДНК. У процесі транскрипції матрицею виступає один з ланцюгів ДНК, з якою за принципом комплементарності синтезується незріла про-іРНК.
У процесі трансляції матрицею виступає зріла іРНК, з якої інформація за принципом колінеарності, переноситься на амінокислотну послідовність поліпептидного ланцюга. Мономерами матричного синтезу в процесі реплікації та транскрипції є нуклеотиди, а трансляції - амінокислоти. Матричний синтез забезпечує точність відтворення копій.
Матричний синтез забезпечує дуже швидке „копіювання” і нарощування кількості необхідних компонентів (білків, нуклеїнових кислот).
У клітині поряд з вільними рибосомами існують полісоми - ланцюги рибосом на молекулі РНК, які дозволяють синтезувати кілька молекул даного поліпептиду з однієї матриці іРНК. Матриця може багаторазово використовуватися.
Виведення з організмів продуктів обміну речовин.
У процесі обміну речовин в організмі утворюються продукти, які можуть негативно впливати на процеси життєдіяльності клітин і цілого організму: аміак, сечовина, сечова кислота, вуглекислий газ, фосфати та інші сполуки;