ОХУ-ын Боловсрол, шинжлэх ухааны яам Холбооны боловсролын агентлаг
"И.И.Ползуновын нэрэмжит Алтайн Улсын Техникийн Их Сургууль" мэргэжлийн дээд боловсролын улсын боловсролын байгууллага
Байгалийн шинжлэх ухаан, системийн шинжилгээний тэнхим
"Генетик код" сэдвээр хийсэн хураангуй
1. Генетик кодын тухай ойлголт
3. Генетикийн мэдээлэл
Ном зүй
1. Генетик кодын тухай ойлголт
Генетик код нь нуклейн хүчлийн молекул дахь удамшлын мэдээллийг амьд организмын онцлог шинж чанартай нуклеотидын дараалал хэлбэрээр бүртгэх нэгдсэн систем юм. Нуклеотид бүрийг том үсгээр тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь түүний найрлагад орсон азотын суурийн нэрийг эхэлдэг: - A (A) аденин; - G (G) гуанин; - C (C) цитозин; - Т (Т) тимин (ДНХ-д) эсвэл U (U) урацил (мРНХ-д).
Эсэд генетикийн кодыг хэрэгжүүлэх нь транскрипц ба орчуулга гэсэн хоёр үе шаттайгаар явагддаг.
Тэдний эхнийх нь цөмд тохиолддог; Энэ нь ДНХ-ийн холбогдох хэсгүүдэд мРНХ молекулуудын нийлэгжилтээс бүрддэг. Энэ тохиолдолд ДНХ нуклеотидын дараалал нь РНХ нуклеотидын дараалалд "дахин бичигдэнэ". Хоёр дахь шат нь цитоплазм, рибосом дээр явагддаг; энэ тохиолдолд мРНХ-ийн нуклеотидын дараалал нь уураг дахь амин хүчлүүдийн дараалалд шилждэг: энэ үе шат нь дамжуулагч РНХ (tRNA) болон холбогдох ферментүүдийн оролцоотойгоор явагддаг.
2. Генетик кодын шинж чанарууд
1. Гурвалсан
Амин хүчил бүрийг 3 нуклеотидын дарааллаар кодлодог.
Гурвалсан буюу кодон нь нэг амин хүчлийг кодлодог гурван нуклеотидын дараалал юм.
Код нь моноплет байж болохгүй, учир нь 4 (ДНХ дэх өөр өөр нуклеотидын тоо) 20-оос бага. Код нь давхар байж болохгүй, учир нь 16 (2-ын 4 нуклеотидын хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос бага. Код нь гурвалсан байж болно, учир нь 64 (4-ээс 3 хүртэлх хослол ба сэлгэцийн тоо) 20-оос дээш байна.
2. доройтол.
Метионин ба триптофанаас бусад бүх амин хүчлүүд нэгээс олон триплетээр кодлогддог: 1 триплетийн 2 амин хүчил = 2 9 амин хүчил 2 гурвалсан амин хүчил = 18 1 амин хүчил 3 гурав = 3 5 амин хүчил 4 гурвалсан = 6 гурвалсан 20 3 амин хүчил = 18 Нийт 61 гурвалсан 20 амин хүчлийг кодлодог.
3. Төрөл хоорондын цэг таслал байгаа эсэх.
Ген нь нэг полипептидийн гинж эсвэл тРНХ, рРНХ эсвэл sRNA-ийн нэг молекулыг кодлодог ДНХ-ийн хэсэг юм.
tRNA, rRNA, sRNA генүүд уургийг кодлодоггүй.
Полипептидийг кодлодог ген бүрийн төгсгөлд дор хаяж 3 зогсоох кодон буюу зогсоох дохио байдаг: UAA, UAG, UGA. Тэд нэвтрүүлгээ зогсооно.
Уламжлал ёсоор удирдагчийн дарааллын эхнийх болох AUG кодон нь цэг таслалд хамаарна. Энэ нь том үсгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ байрлалд формилметиониныг (прокариотуудад) кодлодог.
4. Хоёрдмол утгагүй байдал.
Гурвалсан бүр нь зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог эсвэл орчуулгын терминатор юм.
Үл хамаарах зүйл бол AUG кодон юм. Прокариотуудын хувьд эхний байрлалд (том үсэг) формилметиониныг, бусад байрлалд метиониныг кодлодог.
5. Авсаархан байдал, эсвэл доторх цэг таслал байхгүй.
Ген доторх нуклеотид бүр чухал кодоны нэг хэсэг юм.
1961 онд Сеймур Бензер, Фрэнсис Крик нар кодын гурвалсан шинж чанар, нягтралыг туршилтаар нотолсон.
Туршилтын мөн чанар: "+" мутаци - нэг нуклеотид оруулах. "-" мутаци - нэг нуклеотидын алдагдал. Генийн эхэнд ганц "+" эсвэл "-" мутаци үүсэх нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг. Давхар "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг. Генийн эхэн дэх гурвалсан "+" эсвэл "-" мутаци нь зөвхөн нэг хэсгийг нь сүйтгэдэг. Дөрөв дахин "+" эсвэл "-" мутаци нь генийг бүхэлд нь сүйтгэдэг.
Туршилтаар код нь гурвалсан бөгөөд генийн дотор цэг таслал байхгүй гэдгийг баталж байна. Туршилтыг зэргэлдээх хоёр фагийн ген дээр хийсэн бөгөөд үүнээс гадна генийн хооронд цэг таслал байгааг харуулсан.
3. Генетикийн мэдээлэл
Генетикийн мэдээлэл нь өвөг дээдсээс хүлээн авсан, удамшлын бүтцэд генетикийн код хэлбэрээр суулгагдсан организмын шинж чанарын програм юм.
Геохимийн процесс - ашигт малтмалын үүсэх - хувьслын катализ (автокатализ) гэсэн схемийн дагуу генетикийн мэдээлэл үүссэн гэж үздэг.
Анхны анхдагч генүүд нь бичил талст шавар талстууд байсан байж магадгүй бөгөөд шаварны шинэ давхарга бүр нь өмнөх үеийн бүтцийн онцлогт тохируулан, үүнээс бүтцийн талаарх мэдээллийг хүлээн авч байгаа мэт бүтээгдсэн байдаг.
Удамшлын мэдээллийн хэрэгжилт нь гурван РНХ ашиглан уургийн молекулыг нэгтгэх явцад явагддаг: элч РНХ (мРНХ), тээврийн РНХ (tRNA) ба рибосомын РНХ (rRNA). Мэдээлэл дамжуулах процесс явагдана: - шууд холбооны сувгаар: ДНХ - РНХ - уураг; ба - санал хүсэлтийн сувгаар: орчин - уураг - ДНХ.
Амьд организм нь мэдээллийг хүлээн авах, хадгалах, дамжуулах чадвартай. Түүгээр ч барахгүй амьд организмууд өөрсдийн болон эргэн тойрныхоо ертөнцийн талаар хүлээн авсан мэдээллийг аль болох үр ашигтай ашиглах хүсэл эрмэлзэлтэй байдаг. Амьд организм оршин тогтнох, хөгжих, үржихэд шаардлагатай генд шингэсэн удамшлын мэдээлэл нь хувь хүн бүрээс үр удамд нь дамждаг. Энэхүү мэдээлэл нь организмын хөгжлийн чиг хандлагыг тодорхойлдог бөгөөд хүрээлэн буй орчинтой харьцах явцад түүний хувь хүнд үзүүлэх хариу урвалыг гажуудуулж, улмаар удамшлын хөгжлийн хувьслыг баталгаажуулдаг. Амьд организмын хувьслын явцад шинэ мэдээлэл бий болж, санаж байх болно, үүнд мэдээллийн үнэ цэнэ нэмэгддэг.
Байгаль орчны тодорхой нөхцөлд удамшлын мэдээллийг хэрэгжүүлэх явцад тухайн биологийн зүйлийн организмын фенотип үүсдэг.
Генетикийн мэдээлэл нь биеийн морфологийн бүтэц, өсөлт, хөгжил, бодисын солилцоо, сэтгэцийн бүтэц, өвчин эмгэг, генетикийн гажиг зэргийг тодорхойлдог.
Амьд биетийн үүсэл, хувьсалд мэдээллийн үүрэг чухал болохыг олон эрдэмтэд зөв онцолж, энэ нөхцөл байдлыг амьдралын гол шалгууруудын нэг гэж тэмдэглэжээ. Тиймээс, V.I. Карагодин: "Амьдрах гэдэг нь мэдээллийн оршин тогтнох хэлбэр, түүгээр кодлогдсон бүтэц бөгөөд энэ мэдээллийг хүрээлэн буй орчны тохиромжтой нөхцөлд хуулбарлах боломжийг олгодог." Мэдээлэл ба амьдралын холбоог мөн А.А. Ляпунов: "Амьдрал бол бие даасан молекулуудын төлөвөөр кодлогдсон мэдээллийг ашиглан байнгын урвалыг бий болгохын тулд маш эмх цэгцтэй материйн төлөв байдал юм." Манай алдарт астрофизикч Н.С. Кардашев мөн амьдралын мэдээллийн бүрэлдэхүүн хэсгийг онцлон тэмдэглэв: "Амьдрал нь хүрээлэн буй орчин, өөрийн бүтцийн талаархи хамгийн энгийн мэдээллийг санах, ашиглах чадвартай тусгай төрлийн молекулуудыг нэгтгэх боломжийн ачаар өөрийгөө хамгаалахад ашигладаг. , нөхөн үржих, бидний хувьд онцгой чухал зүйл бол илүү их мэдээлэл олж авах." Экологич С.С. "Үхэшгүй мөнхийн физик" номондоо амьд организмын мэдээллийг хадгалах, дамжуулах чадварт анхаарлаа хандуулсан. Четвериков популяцийн генетикийн тухай, үүнд хувь хүний шинж чанар, хувь хүмүүс сонгогддоггүй, харин нийт популяцийн генотип, харин хувь хүмүүсийн фенотип шинж чанараар дамждаг болохыг харуулсан. Энэ нь хүн амын дунд ашигтай өөрчлөлтүүдийг тараахад хүргэдэг. Тиймээс хувьслын механизм нь генетикийн түвшинд санамсаргүй мутаци хийх замаар, мөн хамгийн үнэ цэнэтэй шинж чанаруудын (мэдээллийн үнэ цэнэ!) өв залгамжлалаар дамждаг бөгөөд энэ нь мутацийн шинж чанаруудын хүрээлэн буй орчинд дасан зохицож, хамгийн амьдрах чадвартай үр удмыг бий болгодог.
Улирлын чанартай уур амьсгалын өөрчлөлт, төрөл бүрийн байгалийн болон гар аргаар үүссэн гамшиг нь нэг талаас популяцид генийн давталтын давтамж өөрчлөгдөж, улмаар удамшлын хувьсах чанар буурахад хүргэдэг. Энэ үйл явцыг заримдаа генетикийн шилжилт гэж нэрлэдэг. Нөгөөтэйгүүр, янз бүрийн мутацийн концентрацийн өөрчлөлт, популяцид агуулагдах генотипийн олон янз байдал буурч байгаа нь сонгон шалгаруулалтын чиглэл, эрчмийг өөрчлөхөд хүргэдэг.
4. Хүний генетикийн кодыг тайлах
2006 оны 5-р сард хүний геномыг тайлахаар ажиллаж буй эрдэмтэд 1-р хромосомын бүрэн генетикийн зургийг нийтэлсэн бөгөөд энэ нь бүрэн дараалалгүй хүний сүүлчийн хромосом байсан юм.
2003 онд хүний генетикийн урьдчилсан зургийг нийтэлсэн нь Хүний геномын төсөл албан ёсоор дууссаныг тэмдэглэсэн. Үүний хүрээнд хүний генийн 99%-ийг агуулсан геномын хэсгүүдийг дараалалд оруулсан. Генийг тодорхойлох нарийвчлал 99.99% байв. Гэсэн хэдий ч төсөл дуусах үед 24 хромосомын дөрөв нь л бүрэн дараалалд орсон байв. Баримт нь генээс гадна хромосомууд нь ямар ч шинж чанарыг кодлодоггүй, уургийн нийлэгжилтэнд оролцдоггүй хэсгүүдийг агуулдаг. Эдгээр хэлтэрхийнүүд бие махбодын амьдралд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг нь тодорхойгүй хэвээр байгаа боловч улам олон судлаачид тэдний судалгаа хамгийн их анхаарал шаарддаг гэдэгт итгэх хандлагатай байна.
Удамшлын мэдээлэл нь уургийн бүтцийн талаархи мэдээлэл юм ямар амин хүчлүүд ямар дарааллааранхдагч уургийн бүтцийг нэгтгэх явцад нэгтгэх).
Уургийн бүтцийн талаарх мэдээлэл нь эукариотуудад хромосомын нэг хэсэг бөгөөд цөмд байрладаг ДНХ-д кодлогдсон байдаг. Нэг уургийн тухай мэдээлэл кодлогдсон ДНХ (хромосом) хэсгийг нэрлэдэг ген.
Транскрипци- Энэ бол ДНХ-ээс mRNA (мэдээллийн РНХ) руу мэдээллийг дахин бичих явдал юм. мРНХ нь мэдээллийг цөмөөс цитоплазм руу, уургийн нийлэгжилтийн газар (рибосом) руу дамжуулдаг.
Нэвтрүүлэгуургийн биосинтезийн үйл явц юм. Рибосомын дотор тРНХ антикодонууд нь нэмэлт байх зарчмын дагуу мРНХ кодонуудтай холбогддог. Рибосом нь тРНХ-ийн авчирсан амин хүчлүүдийг пептидийн холбоогоор холбож уураг үүсгэдэг.
Транскрипци, орчуулга, түүнчлэн хуулбарлах (ДНХ хоёр дахин нэмэгдэх) урвалууд нь урвал юм. матрицын синтез. ДНХ нь мРНХ-ийн нийлэгжилтийн загвар болж, мРНХ нь уургийн нийлэгжилтийн загвар болдог.
Генетик коднь уургийн бүтцийн талаарх мэдээллийг ДНХ-д бичих арга юм.
Генкодын шинж чанарууд
1) Гурвалсан: Нэг амин хүчлийг гурван нуклеотид кодлодог. ДНХ-ийн эдгээр 3 нуклеотидыг триплет, мРНХ-д - кодон, тРНХ-д - антикодон гэж нэрлэдэг (гэхдээ Улсын нэгдсэн шалгалтанд "код гурвалсан" гэх мэт байж болно).
2) Илүүдэл( доройтол ): ердөө 20 амин хүчил байдаг ба амин хүчлийг кодлодог 61 гурвалсан байдаг тул амин хүчил бүрийг хэд хэдэн гурвалсанаар кодлодог.
3) Хоёрдмол утгагүй байдал: Гурвалсан (кодон) бүр зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог.
4) Олон талт байдал: Дэлхий дээрх бүх амьд организмын генетикийн код ижил байдаг.
Даалгаврууд
Нуклеотид/амин хүчлийн тоотой холбоотой асуудал
3 нуклеотид = 1 триплет = 1 амин хүчил = 1 тРНХ
ATGC-ийн даалгавар
ДНХ мРНХ тРНХ
А У А
Т А У
Г С Г
Ц Г Ц
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. мРНХ нь хуулбар юм
1) нэг ген эсвэл бүлэг ген
2) уургийн молекулын гинж
3) нэг уургийн молекул
4) плазмын мембраны хэсгүүд
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Процессын явцад мРНХ-ийн нуклеотидын дарааллаар тодорхойлогдсон уургийн молекулын анхдагч бүтэц үүсдэг.
1) нэвтрүүлэг
2) транскрипци
3) давхардал
4) денатураци
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Аль дараалал нь генетикийн мэдээллийг хэрэгжүүлэх замыг зөв тусгадаг
1) ген --> мРНХ --> уураг --> шинж чанар
2) шинж --> уураг --> мРНХ --> ген --> ДНХ
3) мРНХ --> ген --> уураг --> шинж чанар
4) ген --> ДНХ --> шинж чанар --> уураг
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Эс дэх уургийн нийлэгжилтийн явцад мэдээлэл дамжуулах зөв дарааллыг сонгох
1) ДНХ -> элч РНХ -> уураг
2) ДНХ -> шилжүүлэх РНХ -> уураг
3) рибосомын РНХ -> дамжуулах РНХ -> уураг
4) рибосомын РНХ -> ДНХ -> дамжуулах РНХ -> уураг
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Ижил амин хүчил нь дамжуулагч РНХ дээрх CAA антикодон ба ДНХ дээрх гурвалсанд тохирно
1) ИНЕГ
2) ЦУУ
3) GTT
4) ГАА
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Дамжуулах РНХ дээрх антикодон AAU нь ДНХ дээрх гурвалсантай тохирч байна
1) TTA
2) AAT
3) ААА
4) TTT
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Эсийн бүх амин хүчил нь кодлогдсон байдаг
1) нэг ДНХ молекул
2) хэд хэдэн гурвалсан
3) хэд хэдэн ген
4) нэг нуклеотид
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Генетик кодын функциональ нэгж
1) нуклеотид
2) гурвалсан
3) амин хүчил
4) тРНХ
Хариулах
Гурван сонголтыг сонгоно уу. Матриц хэлбэрийн урвалын үр дүнд молекулууд нийлэгждэг
1) полисахаридууд
2) ДНХ
3) моносахаридууд
4) мРНХ
5) липидүүд
6) хэрэм
Хариулах
1. Уургийн биосинтезийг хангах үйл явцын дарааллыг тодорхойлох. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) амин хүчлүүдийн хооронд пептидийн холбоо үүсэх
2) тРНХ антикодоныг мРНХ-ийн нэмэлт кодонд хавсаргах
3) ДНХ дээр мРНХ молекулуудын нийлэгжилт
4) цитоплазм дахь мРНХ-ийн хөдөлгөөн ба рибосом дээрх байрлал
5) tRNA ашиглан амин хүчлийг рибосом руу хүргэх
Хариулах
2. Эс дэх уургийн биосинтезийн үйл явцын дарааллыг тогтооно. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) амин хүчлүүдийн хооронд пептидийн холбоо үүсэх
2) мРНХ кодон ба тРНХ антикодон хоорондын харилцан үйлчлэл
3) рибосомоос тРНХ ялгарах
4) рибосомтой мРНХ-ийн холболт
5) мРНХ-ийг цөмөөс цитоплазм руу гаргах
6) мРНХ-ийн синтез
Хариулах
3. Уургийн биосинтезийн үйл явцын дарааллыг тогтооно. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) ДНХ дээрх мРНХ-ийн нийлэгжилт
2) амин хүчлийг рибосом руу хүргэх
3) амин хүчлүүдийн хооронд пептидийн холбоо үүсэх
4) tRNA-д амин хүчлийг нэмэх
5) рибосомын хоёр дэд нэгжтэй мРНХ-ийн холболт
Хариулах
4. Уургийн биосинтезийн үе шатуудын дарааллыг тогтооно. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) уургийн молекулыг рибосомоос салгах
2) tRNA-г эхлэл кодонтой холбох
3) транскрипц
4) полипептидийн гинжийг уртасгах
5) мРНХ-ийг цөмөөс цитоплазм руу гаргах
Хариулах
5. Уургийн биосинтезийн үйл явцын зөв дарааллыг тогтооно. Харгалзах тоонуудын дарааллыг бич.
1) пептид амин хүчлийг нэмэх
2) ДНХ дээр мРНХ-ийн нийлэгжилт
3) антикодоныг кодоноор таних
4) мРНХ-ийг рибосомтой хослуулах
5) мРНХ-ийг цитоплазм руу гаргах
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Ямар дамжуулагч РНХ антикодон нь ДНХ молекул дахь TGA триплеттэй тохирч байна
1) ACU
2) ЦУГ
3) UGA
4) АХА
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Генетик код нь бүх нийтийнх учраас
1) амин хүчил бүрийг гурвалсан нуклеотидоор кодлодог
2) уургийн молекул дахь амин хүчлийн байрыг өөр өөр гурвалсан байдлаар тодорхойлно
3) Дэлхий дээр амьдардаг бүх амьтдын хувьд адилхан
4) хэд хэдэн гурвалсан нэг амин хүчлийг кодлодог
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Нэг полипептидийн гинжин хэлхээний талаарх мэдээллийг агуулсан ДНХ-ийн хэсгийг нэрлэдэг
1) хромосом
2) гурвалсан
3) геном
4) код
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Орчуулга гэдэг нь үүнийг хийх үйл явц юм
1) ДНХ-ийн хэлхээний тоо хоёр дахин нэмэгддэг
2) мРНХ нь ДНХ матриц дээр нийлэгждэг
3) рибосом дахь мРНХ матриц дээр уураг нийлэгждэг
4) ДНХ-ийн молекулуудын хоорондох устөрөгчийн холбоо тасарсан
Хариулах
Гурван сонголтыг сонгоно уу. Фотосинтезээс ялгаатай нь уургийн биосинтез үүсдэг
1) хлоропласт дахь
2) митохондрид
3) хуванцар солилцооны урвалд
4) матриц хэлбэрийн урвалд
5) лизосомд
6) лейкопластуудад
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Орчуулах матриц нь молекул юм
1) тРНХ
2) ДНХ
3) рРНХ
4) мРНХ
Хариулах
Эс дэх нуклейн хүчлүүдийн үйл ажиллагааг тодорхойлоход дараах хоёр шинж чанараас бусад бүх зүйлийг ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, хүснэгтэд заасан тоонуудыг бичнэ үү.
1) гомеостазыг явуулах
2) удамшлын мэдээллийг цөмөөс рибосом руу шилжүүлэх
3) уургийн биосинтезд оролцох
4) эсийн мембраны нэг хэсэг юм
5) амин хүчлийг тээвэрлэх
Хариулах
АМИНО ХҮЧИЛ - мРНХ КОДОН
20 амин хүчлийн талаарх мэдээллийг хэдэн мРНХ кодон кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
АМИНО ХҮЧИЛ - НУКЛЕОТИД мРНХ
1. Полипептидийн хэсэг нь 28 амин хүчлийн үлдэгдэлээс бүрдэнэ. Уургийн анхдагч бүтцийн талаарх мэдээллийг агуулсан мРНХ хэсгийн нуклеотидын тоог тодорхойлно.
Хариулах
2. Хэрэв нийлэгжсэн уураг нь 180 амин хүчлийн үлдэгдэлээс тогтвол м-РНХ хэдэн нуклеотид агуулдаг вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
3. Хэрэв 250 амин хүчлийн үлдэгдлээс нийлэгжсэн уураг нь м-РНХ-д хэдэн нуклеотид агуулагдах вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
4. Уураг нь 220 амин хүчлийн нэгжээс (үлдэгдэл) бүрдэнэ. Энэ уургийг кодлодог мРНХ молекулын бүсийн нуклеотидын тоог тодорхойл. Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
АМИНО ХҮЧЛҮҮД - ДНХ НУКЛЕОТИД
1. Уураг нь 140 амин хүчлийн үлдэгдэлээс тогтдог. Энэ уургийн анхдагч бүтцийг кодлодог генийн бүсэд хичнээн нуклеотид байдаг вэ?
Хариулах
2. Уураг нь 180 амин хүчлийн үлдэгдэлээс тогтдог. Энэ уураг дахь амин хүчлүүдийн дарааллыг кодлодог генд хэдэн нуклеотид байдаг. Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
3. ДНХ молекулын фрагмент нь 36 амин хүчлийг кодлодог. ДНХ-ийн молекулын энэ хэсэг хэдэн нуклеотид агуулдаг вэ? Хариултандаа тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
4. Полипептид нь 20 амин хүчлийн нэгжээс бүрдэнэ. Полипептидэд эдгээр амин хүчлийг кодлодог генийн бүсийн нуклеотидын тоог тодорхойлно. Хариултаа тоогоор бичнэ үү.
Хариулах
5. Генийн хэсэг дэх хэдэн нуклеотид нь 25 амин хүчлийн үлдэгдлээс бүрдсэн уургийн хэсгийг кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн харгалзах тоог бичнэ үү.
Хариулах
6. ДНХ-ийн загвар хэлхээний фрагмент дэх хэдэн нуклеотид нь полипептидийн фрагмент дэх 55 амин хүчлийг кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
АМИНО ХҮЧИЛ - тРНХ
1. 130 амин хүчлийг агуулсан уургийн нийлэгжилтэнд хэдэн тРНХ оролцсон бэ? Хариултандаа тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
2. Уургийн молекулын фрагмент нь 25 амин хүчлээс тогтдог. Үүнийг бүтээхэд хичнээн тРНХ молекул оролцсон бэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
3. Хэрэв генийн бүсэд 300 нуклеотидын үлдэгдэл агуулагдаж байвал орчуулгад хэдэн дамжуулагч РНХ молекул оролцсон бэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
4. Уураг нь 220 амин хүчлийн нэгжээс (үлдэгдэл) бүрдэнэ. Уургийн нийлэгжилтийн голомт руу амин хүчлийг зөөвөрлөхөд шаардагдах тРНХ молекулуудын тоог тодорхойлно. Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
АМИНО ХҮЧЛҮҮД - ГУРВАЛСАН
1. 36 амин хүчлийг кодлодог ДНХ-ийн хэлтэрхийд хэдэн гурвалсан байдаг вэ? Хариултандаа тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
2. 32 амин хүчлийг хэдэн гурвалсан кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн харгалзах тоог бичнэ үү.
Хариулах
НУКЛЕОТИД - АМИН ХҮЧИЛ
1. 129 нуклеотидын үлдэгдэл агуулсан генийн хэсэгт хэдэн амин хүчлүүд шифрлэгдсэн байдаг вэ?
Хариулах
2. 900 нуклеотид хэдэн амин хүчлийг кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн харгалзах тоог бичнэ үү.
Хариулах
3. Уургийн кодлогч ген нь 600 нуклеотидээс тогтдог бол амин хүчлийн тоо хэд вэ? Хариултдаа зөвхөн харгалзах тоог бичнэ үү.
Хариулах
4. 1203 нуклеотид хэдэн амин хүчлийг кодлодог вэ? Хариултдаа зөвхөн амин хүчлүүдийн тоог бичнэ үү.
Хариулах
5. Хэрэв мРНХ-ийн кодлогч хэсэг нь 108 нуклеотид агуулсан бол полипептидийн нийлэгжилтэд хэдэн амин хүчил шаардлагатай вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
мРНХ НУКЛЕОТИД - ДНХ НУКЛЕОТИД
33 нуклеотидын үлдэгдэл агуулсан мРНХ молекул нь уургийн нийлэгжилтэнд оролцдог. ДНХ-ийн загварын хэлхээний хэсэг дэх нуклеотидын үлдэгдлийн тоог тодорхойл.
Хариулах
НУКЛЕОТИД - тРНХ
Хэрэв генийн бүсэд 930 нуклеотидын үлдэгдэл байгаа бол орчуулгад хэдэн тээврийн РНХ молекул оролцсон бэ?
Хариулах
ГУРВАЛСАН - мРНХ НУКЛЕОТИД
ДНХ кодлогч хэлхээний фрагмент 130 гурвалсан байвал мРНХ молекулын фрагментэд хэдэн нуклеотид байх вэ? Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
тРНХ - АМИНО ХҮЧЛҮҮД
Орчуулах үйл явцад 150 тРНХ молекул оролцсон бол уураг дахь амин хүчлүүдийн тоог тодорхойл. Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
ЗҮГЭЭР
Нэг мРНХ кодоныг хэдэн нуклеотид бүрдүүлдэг вэ?
Хариулах
мРНХ-ийн нэг цэгийн кодон хэдэн нуклеотид бүрдүүлдэг вэ?
Хариулах
tRNA антикодоныг хэдэн нуклеотид бүрдүүлдэг вэ?
Хариулах
ХЭЦҮҮ
Уургийн харьцангуй молекул жинтэй 6000. Нэг амин хүчлийн үлдэгдлийн харьцангуй молекул жин 120 бол уургийн молекул дахь амин хүчлүүдийн тоог тодорхойл. Хариултандаа зөвхөн харгалзах тоог бичнэ үү.
Хариулах
ДНХ молекулын хоёр хэлхээнд 3000 нуклеотид байдаг. Уургийн бүтцийн талаархи мэдээллийг гинжний аль нэгэнд кодлодог. Нэг ДНХ-ийн хэлхээнд хэдэн амин хүчил кодлогдсоныг тоол. Хариултдаа зөвхөн амин хүчлийн тоонд тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
SET
1. Окситоцин гормоны молекулыг орчуулах явцад 9 тРНХ молекул оролцсон. Синтезжсэн уургийг бүрдүүлдэг амин хүчлүүдийн тоо, мөн энэ уургийн кодлодог гурвалсан ба нуклеотидын тоог тодорхойлно. Даалгаварт заасан дарааллаар тоонуудыг тусгаарлахгүйгээр (хоосон зай, таслал гэх мэт) бичнэ.
Хариулах
2. Уургийн молекулын нэг хэсэг нь 3 амин хүчил агуулдаг. Энэ бүсийг нийлэгжүүлэхэд хичнээн мРНХ нуклеотид, мРНХ гурвалсан ба дамжуулагч РНХ шаардлагатай байсан бэ? Даалгаварт заасан дарааллаар тоонуудыг тусгаарлахгүйгээр (хоосон зай, таслал гэх мэт) бичнэ.
Хариулах
3. ДНХ молекулын нэг хэсэгт 10 гурвалсан байдаг. Энэ хэсэгт хэдэн амин хүчлийг шифрлэсэн бэ? Эдгээр амин хүчлүүдээс бүрдсэн уургийн молекулын хэсгийг нийлэгжүүлэхэд хичнээн элч РНХ нуклеотид, хэдэн дамжуулагч РНХ шаардлагатай вэ? Даалгаварт заасан дарааллаар тоонуудыг тусгаарлахгүйгээр (хоосон зай, таслал гэх мэт) бичнэ.
Хариулах
4. Уураг нь 240 амин хүчлээс бүрддэг. Эдгээр амин хүчлийг кодлодог мРНХ ба ДНХ нуклеотидын тоо болон эдгээр амин хүчлийг уургийн нийлэгжилтийн газар руу зөөхөд шаардлагатай тРНХ молекулуудын нийт тоог тодорхойлно. Даалгаварт заасан дарааллаар тоонуудыг тусгаарлахгүйгээр (хоосон зай, таслал гэх мэт) бичнэ.
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Ижил амин хүчил нь дамжуулагч РНХ дээрх UCA антикодон ба ДНХ дээрх генийн триплеттэй тохирдог.
1) GTA
2) ACA
3) TGT
4) TCA
Хариулах
Аль нэгийг нь, хамгийн зөв сонголтыг сонго. Эс дэх гемоглобины нийлэгжилтийг ДНХ молекулын тодорхой сегмент удирддаг.
1) кодон
2) гурвалсан
3) генетикийн код
4) геном
Хариулах
Жагсаалтад орсон эсийн органеллуудын аль нь матрицын синтезийн урвал явагддаг вэ? Ерөнхий жагсаалтаас гурван үнэн мэдэгдлийг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) центриолууд
2) лизосомууд
3) Голги аппарат
4) рибосомууд
5) митохондри
6) хлоропласт
Хариулах
Нүдэнд болж буй үйл явцыг дүрсэлсэн зургийг хараад A) A, B үсгээр тэмдэглэсэн процессын нэр) B үсгээр тэмдэглэсэн процессын нэр, C) химийн урвалын төрлүүдийн нэрийг заана уу. Үсэг бүрийн хувьд өгөгдсөн жагсаалтаас тохирох нэр томъёог сонгоно уу.
1) хуулбарлах
2) транскрипц
3) нэвтрүүлэг
4) денатураци
5) экзотермик урвалууд
6) орлуулах урвал
7) матрицын синтезийн урвалууд
8) хуваах урвал
Хариулах
Зургийг хараад (A) 1-р үйл явцын нэрийг, (B) 2-р үйл явцын нэрийг, (в) 2-ын эцсийн бүтээгдэхүүнийг зааж өгнө үү. Үсэг бүрийн хувьд өгөгдсөн жагсаалтаас харгалзах нэр томъёо, ойлголтыг сонгоно уу.
1) тРНХ
2) полипептид
3) рибосом
4) хуулбарлах
5) нэвтрүүлэг
6) холболт
7) ATP
8) транскрипц
Хариулах
1. Уургийн нийлэгжилтийн үйл явц, үе шатуудын хоорондын захидал харилцааг бий болгох: 1) транскрипц, 2) орчуулга. 1 ба 2-ын тоог зөв дарааллаар бич.
A) тРНХ-ээр амин хүчлийг шилжүүлэх
B) ДНХ оролцдог
B) мРНХ-ийн синтез
D) полипептидийн гинж үүсэх
D) рибосом дээр үүсдэг
Хариулах
2. Шинж чанар, үйл явцын хоорондох захидал харилцааг бий болгох: 1) транскрипц, 2) орчуулга. 1 ба 2-ын тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) гурван төрлийн РНХ нийлэгждэг
B) рибосомын тусламжтайгаар үүсдэг
C) мономеруудын хооронд пептидийн холбоо үүсдэг
D) эукариотуудад цөмд тохиолддог
D) ДНХ-г матриц болгон ашигладаг
E) РНХ полимераза ферментээр явагддаг
Хариулах
Матрицын урвалын шинж чанар, төрлүүдийн хоорондын захидал харилцааг тогтооно: 1) хуулбарлах, 2) транскрипц, 3) орчуулга. 1-3 хүртэлх тоог үсгүүдэд тохирох дарааллаар бич.
A) Рибосом дээр урвал явагдана.
B) РНХ нь загвар болж үйлчилдэг.
C) Тиминтэй нуклеотид агуулсан биополимер үүснэ.
D) Синтезжүүлсэн полимер нь дезоксирибоз агуулдаг.
D) Полипептид нийлэгждэг.
E) РНХ молекулууд нийлэгждэг.
Хариулах
Хоёроос бусад доор жагсаасан бүх тэмдгийг зурагт үзүүлсэн үйл явцыг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) нэмэлт байх зарчмын дагуу ДНХ молекулын нуклеотидын дарааллыг янз бүрийн төрлийн РНХ-ийн молекулуудын нуклеотидын дараалалд шилжүүлдэг.
2) нуклеотидын дарааллыг амин хүчлийн дараалал болгон хувиргах үйл явц
3) генетикийн мэдээллийг цөмөөс уургийн нийлэгжилтийн газар руу шилжүүлэх үйл явц
4) процесс нь рибосомд тохиолддог
5) үйл явцын үр дүн нь РНХ-ийн синтез юм
Хариулах
Полипептидийн молекул жин нь 30,000 c.u байна. Нэг амин хүчлийн молекул жин дунджаар 100, ДНХ дахь нуклеотидын хоорондох зай 0.34 нм байвал түүнийг кодлодог генийн уртыг тодорхойл. Хариултдаа зөвхөн тохирох тоог бичнэ үү.
Хариулах
Доор жагсаасан матрицын синтезийн урвалтай холбоотой хоёр урвалыг сонгоно уу. Тэдгээрийн доор заасан тоонуудыг бичнэ үү.
1) целлюлозын синтез
2) ATP синтез
3) уургийн биосинтез
4) глюкозын исэлдэлт
5) ДНХ-ийн хуулбар
Хариулах
Зургаан хариултаас гурван зөв хариултыг сонгож, хүснэгтэд заасан тоонуудыг бичнэ үү. Эс дэх матрицын урвалууд орно
1) ДНХ-ийн хуулбар
2) усны фотолиз
3) РНХ-ийн синтез
4) химосинтез
5) уургийн биосинтез
6) ATP синтез
Хариулах
Дараах шинж чанаруудаас бусад бүх шинж чанаруудыг эсэд уургийн биосинтезийн үйл явцыг тодорхойлоход ашиглаж болно. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, хариултдаа тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) Энэ процесс нь ферментийн оролцоотойгоор явагддаг.
2) Процессын гол үүрэг нь РНХ молекулуудад хамаарна.
3) Процесс нь ATP-ийн нийлэгжилт дагалддаг.
4) Амин хүчил нь молекул үүсгэх мономерын үүрэг гүйцэтгэдэг.
5) Уургийн молекулуудын угсралтыг лизосомд гүйцэтгэдэг.
Хариулах
Өгөгдсөн текстээс гурван алдааг ол. Тэдний оруулсан саналын тоог заана уу.(1) Уургийн биосинтезийн үед матрицын синтезийн урвал явагддаг. (2) Загварын нийлэгжилтийн урвалд зөвхөн репликаци болон транскрипцийн урвалууд орно. (3) Транскрипцийн үр дүнд мРНХ нийлэгждэг бөгөөд түүний загвар нь бүхэл бүтэн ДНХ молекул юм. (4) Цөмийн нүх сүвээр дамжсаны дараа мРНХ цитоплазмд ордог. (5) Мессенжер РНХ нь тРНХ-ийн нийлэгжилтэнд оролцдог. (6) Дамжуулах РНХ нь уургийн угсралтын амин хүчлийг нийлүүлдэг. (7) ATP молекулуудын энерги нь амин хүчил бүрийг tRNA-тай холбоход зарцуулагддаг.
Хариулах
Дараах хоёр ойлголтоос бусад нь орчуулгыг тайлбарлахад хэрэглэгддэг. Ерөнхий жагсаалтаас "унасан" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) матрицын синтез
2) митозын нуруу
3) полисом
4) пептидийн холбоо
5) өндөр өөх тосны хүчил
Хариулах
Хоёроос бусад доор жагсаасан бүх шинж чанаруудыг полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилтэд шаардлагатай үйл явцыг тодорхойлоход ашигладаг. Ерөнхий жагсаалтаас "хасах" хоёр шинж чанарыг тодорхойлж, тэдгээрийн доор дурдсан тоог бич.
1) цөм дэх элч РНХ-ийн транскрипц
2) амин хүчлийг цитоплазмаас рибосом руу шилжүүлэх
3) ДНХ-ийн хуулбар
4) пирувийн хүчил үүсэх
5) амин хүчлүүдийн холболт
Хариулах
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Аливаа эс, организмын бүх анатомийн, морфологи, функциональ шинж чанарууд нь тэдгээрийг бүрдүүлдэг уургийн бүтцээр тодорхойлогддог. Биеийн удамшлын шинж чанар нь тодорхой уураг нийлэгжүүлэх чадвар юм. Амин хүчлүүд нь биологийн шинж чанараас хамаардаг полипептидийн гинжин хэлхээнд байрладаг.
Эс бүр ДНХ-ийн полинуклеотидын гинжин хэлхээнд нуклеотидын өөрийн гэсэн дараалалтай байдаг. Энэ бол ДНХ-ийн генетикийн код юм. Түүгээр дамжуулан тодорхой уургийн нийлэгжилтийн талаарх мэдээллийг бүртгэдэг. Энэ нийтлэлд удамшлын код гэж юу болох, түүний шинж чанар, генетикийн мэдээллийг тайлбарлах болно.
Жаахан түүх
Генетик код байж магадгүй гэсэн санааг 20-р зууны дундуур Ж.Гамов, А.Даун нар томъёолсон. Тэд тодорхой нэг амин хүчлийн нийлэгжилтийг хариуцдаг нуклеотидын дараалалд дор хаяж гурван нэгж байдаг гэж тодорхойлсон. Хожим нь тэд гурвалсан эсвэл кодон гэж нэрлэгддэг гурван нуклеотидын яг тоог (энэ нь генетикийн кодын нэгж) болохыг нотолсон. РНХ үүсэх хүчил молекул нь дөрвөн өөр нуклеотидын үлдэгдэлээс бүрддэг тул нийт жаран дөрвөн нуклеотид байдаг.
Генетик код гэж юу вэ
Нуклеотидын дарааллаас шалтгаалан амин хүчлийн уургийн дарааллыг кодлох арга нь бүх амьд эс, организмын онцлог шинж юм. Энэ бол генетикийн код юм.
ДНХ-д дөрвөн нуклеотид байдаг.
- аденин - А;
- гуанин - G;
- цитозин - C;
- тимин - Т.
Тэдгээрийг том латин эсвэл (орос хэл дээрх уран зохиолд) орос үсгээр тэмдэглэдэг.
РНХ нь мөн дөрвөн нуклеотид агуулдаг боловч тэдгээрийн нэг нь ДНХ-ээс ялгаатай:
- аденин - А;
- гуанин - G;
- цитозин - C;
- урацил - У.
Бүх нуклеотидууд нь гинжин хэлхээнд байрладаг бөгөөд ДНХ нь давхар мушгиатай, РНХ нь нэг мушгиатай байдаг.
Уургууд нь тодорхой дарааллаар байрладаг, түүний биологийн шинж чанарыг тодорхойлдог газар дээр тогтдог.
Генетик кодын шинж чанарууд
Гурвалсан байдал. Генетик кодын нэгж нь гурван үсгээс бүрддэг бөгөөд энэ нь гурвалсан юм. Энэ нь байгаа хорин амин хүчлийг кодон эсвэл трилпет гэж нэрлэдэг гурван өвөрмөц нуклеотидоор кодлодог гэсэн үг юм. Дөрвөн нуклеотидаас үүсгэж болох жаран дөрвөн хослол байдаг. Энэ хэмжээ нь хорин амин хүчлийг кодлоход хангалттай юм.
доройтол. Амин хүчил бүр нь метионин ба триптофаныг эс тооцвол нэгээс олон кодонтой тохирдог.
Хоёрдмол утгагүй байдал. Нэг кодон нь нэг амин хүчлийг кодлодог. Жишээлбэл, гемоглобины бета зорилтот тухай мэдээлэл бүхий эрүүл хүний ген, хадуур эсийн өвчтэй хүн бүрийн GAG болон GAA-ийн гурвалсан A кодчилолд нэг нуклеотид өөрчлөгддөг.
Хамтарсан байдал. Амин хүчлүүдийн дараалал нь генд агуулагдах нуклеотидын дараалалтай үргэлж тохирдог.
Генетикийн код нь тасралтгүй бөгөөд нягтаршилтай байдаг бөгөөд энэ нь цэг таслалгүй гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, тодорхой кодоноос эхлэн тасралтгүй уншилт явагдана. Жишээ нь: AUGGGUGTSUAUAUGUG нь: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG гэж уншина. Гэхдээ AUG, UGG гэх мэт эсвэл өөр зүйл биш.
Олон талт байдал. Энэ нь хүнээс загас, мөөгөнцөр, бактери хүртэл хуурай газрын бүх организмд адилхан юм.
Хүснэгт
Хүснэгтэнд байгаа бүх амин хүчлийг оруулаагүй болно. Гидроксипролин, гидроксилизин, фосфозерин, тирозин, цистин болон бусад иодын деривативууд байхгүй, учир нь эдгээр нь м-РНХ-ээр кодлогдсон бусад амин хүчлүүдийн дериватив бөгөөд орчуулгын үр дүнд уураг өөрчлөгдсөний дараа үүсдэг.
Генетик кодын шинж чанараас харахад нэг кодон нь нэг амин хүчлийг кодлох чадвартай байдаг. Үл хамаарах зүйл бол нэмэлт функцийг гүйцэтгэдэг генетикийн код бөгөөд валин, метиониныг кодлодог. Кодоны эхэнд байрлах мРНХ нь формилметионыг зөөвөрлөх т-РНХ-ийг холбодог. Синтез дууссаны дараа түүнийг салгаж, формилын үлдэгдлийг авч, метионины үлдэгдэл болж хувирдаг. Тиймээс дээрх кодонууд нь полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилтийг санаачлагчид юм. Хэрэв тэд эхэндээ байхгүй бол бусад хүмүүсээс ялгаагүй болно.
Генетик мэдээлэл
Энэ ойлголт нь өвөг дээдсээс уламжлагдан ирсэн өмчийн хөтөлбөр гэсэн үг юм. Энэ нь удамшилд удамшлын код хэлбэрээр шингэсэн байдаг.
Уургийн нийлэгжилтийн явцад удамшлын код үүсдэг.
- элч РНХ;
- рибосомын рРНХ.
Мэдээлэл нь шууд холбоо (ДНХ-РНХ-уураг) ба урвуу холбоо (дунд-уураг-ДНХ) замаар дамждаг.
Организмууд үүнийг хүлээн авах, хадгалах, дамжуулах, хамгийн үр дүнтэй ашиглах боломжтой.
Өв залгамжлалаар дамждаг мэдээлэл нь тодорхой организмын хөгжлийг тодорхойлдог. Гэвч хүрээлэн буй орчинтой харилцан үйлчлэлийн улмаас сүүлийнх нь хариу үйлдэл алдагдаж, үүнээс болж хувьсал, хөгжил үүсдэг. Ийм байдлаар бие махбодид шинэ мэдээлэл нэвтэрдэг.
Молекул биологийн хуулиудын тооцоолол, генетикийн кодыг нээсэн нь генетикийг Дарвины онолтой хослуулах хэрэгцээг харуулсан бөгөөд үүний үндсэн дээр хувьслын синтетик онол - сонгодог бус биологи бий болсон.
Дарвины удамшил, өөрчлөлт, байгалийн шалгарлыг генетикийн хувьд тодорхойлогдсон сонголтоор нөхдөг. Хувьсал нь генетикийн түвшинд санамсаргүй мутаци, хүрээлэн буй орчинд хамгийн их зохицсон хамгийн үнэ цэнэтэй шинж чанаруудын өв залгамжлалаар явагддаг.
Хүний кодыг тайлах
90-ээд онд Хүний геномын төсөл хэрэгжиж эхэлсэн бөгөөд үүний үр дүнд хүний генийн 99.99%-ийг агуулсан геномын хэлтэрхийнүүд хоёр мянгад илэрсэн. Уургийн нийлэгжилтэнд оролцдоггүй, кодлогдоогүй фрагментууд тодорхойгүй хэвээр байна. Тэдний үүрэг одоогоор тодорхойгүй байна.
Хамгийн сүүлд 2006 онд нээсэн хромосом 1 нь геномын хамгийн урт нь юм. Гурван зуун тавин гаруй өвчин, түүний дотор хорт хавдар нь эмгэг, мутацийн үр дүнд үүсдэг.
Ийм судалгааны үүргийг хэт үнэлж болохгүй. Тэд удамшлын код гэж юу болохыг олж мэдсэнээр хөгжлийн ямар хэв маягаар явагддаг, морфологийн бүтэц, сэтгэл зүй, зарим өвчинд нэрвэгдэх байдал, бодисын солилцоо, бие махбодийн согог хэрхэн үүсдэг нь тодорхой болсон.
Генетик код нь нуклейн хүчлийн молекул дахь нуклеотидын дарааллыг ашиглан уургийн молекул дахь амин хүчлүүдийн дарааллыг кодлох арга юм. Генетик кодын шинж чанарууд нь энэхүү кодчиллын шинж чанараас үүсдэг.
Уургийн амин хүчил бүр нь дараалсан гурван нуклейн хүчлийн нуклеотидтой таарч байна - гурвалсан, эсвэл кодон. Нуклеотид бүр дөрвөн азотын суурийн аль нэгийг агуулж болно. РНХ-д эдгээр нь аденин (A), урацил (U), гуанин (G), цитозин (С) юм. Азотын суурь (энэ тохиолдолд тэдгээрийг агуулсан нуклеотидууд) -ийг өөр өөр аргаар нэгтгэснээр та маш олон төрлийн триплетийг авч болно: AAA, GAU, UCC, GCA, AUC гэх мэт. Нийт боломжит хослолын тоо 64, өөрөөр хэлбэл 43 байна.
Амьд организмын уураг нь 20 орчим амин хүчил агуулдаг. Хэрэв байгаль нь амин хүчил бүрийг гурав биш, харин хоёр нуклеотидээр кодлохоор "төлөвлөсөн" бол ийм хосуудын олон янз байдал хангалтгүй байх болно, учир нь тэдгээрийн ердөө 16 нь байх болно, өөрөөр хэлбэл. 42.
Тиймээс, Генетик кодын гол шинж чанар нь түүний гурвалсан байдал юм. Амин хүчил бүрийг гурвалсан нуклеотидоор кодлодог.
Биологийн молекулуудад хэрэглэгддэг амин хүчлүүдээс хамаагүй илүү олон төрлийн гурвалсан байж болох тул амьд байгальд дараахь шинж чанарыг олж авсан. илүүдэлгенетикийн код. Олон амин хүчлийг нэг кодон биш, харин хэд хэдэн кодоор кодлож эхлэв. Жишээлбэл, амин хүчлийн глицин нь GGU, GGC, GGA, GGG гэсэн дөрвөн өөр кодоноор кодлогддог. Илүүдэл гэж бас нэрлэдэг доройтол.
Амин хүчил ба кодонуудын хоорондын хамаарлыг хүснэгтэд үзүүлэв. Жишээлбэл, эдгээр:
Нуклеотидын хувьд генетикийн код нь дараахь шинж чанартай байдаг. хоёрдмол утгагүй байдал(эсвэл өвөрмөц байдал): кодон бүр зөвхөн нэг амин хүчилтэй тохирч байна. Жишээлбэл, GGU кодон нь зөвхөн глициныг кодлох боломжтой бөгөөд бусад амин хүчлийг кодлохгүй.
Дахин. Илүүдэл гэдэг нь хэд хэдэн гурвалсан нэг амин хүчлийг кодлох боломжтой гэсэн үг юм. Өвөрмөц байдал - тодорхой кодон бүр зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлох боломжтой.
Генетик кодонд тусгай цэг таслал байхгүй (полипептидийн нийлэгжилтийн төгсгөлийг илтгэх кодонуудаас бусад). Цэг таслалыг гурван ихэр өөрсдөө гүйцэтгэдэг - нэгний төгсгөл нь нөгөө нь дараагийнх нь эхэлнэ гэсэн үг юм. Энэ нь генетикийн кодын дараах хоёр шинж чанарыг илтгэнэ. тасралтгүй байдалТэгээд давхцахгүй. Тасралтгүй байдал гэдэг нь гурвалсан хүүхдүүдийг бие биенийхээ дараа шууд уншихыг хэлдэг. Давхардалгүй гэдэг нь нуклеотид бүр зөвхөн нэг гурвалсан бүрэлдэхүүн хэсэг байж болно гэсэн үг юм. Тиймээс дараагийн триплетийн эхний нуклеотид нь өмнөх триплетийн гурав дахь нуклеотидын дараа үргэлж ирдэг. Кодон нь өмнөх кодоны хоёр, гурав дахь нуклеотидээс эхэлж болохгүй. Өөрөөр хэлбэл, код нь давхцдаггүй.
Генетик код нь өмчтэй байдаг олон талт байдал. Энэ нь дэлхий дээрх бүх организмын хувьд адилхан бөгөөд энэ нь амьдралын гарал үүслийн нэгдмэл байдлыг илтгэнэ. Үүнд маш ховор үл хамаарах зүйлүүд байдаг. Жишээлбэл, митохондри ба хлоропласт дахь зарим гурвалсанууд ердийнхөөсөө өөр амин хүчлийг кодлодог. Энэ нь амьдралын эхэн үед удамшлын кодын арай өөр өөрчлөлтүүд байсан гэдгийг харуулж магадгүй юм.
Эцэст нь генетикийн код байдаг дуу чимээний дархлаа, энэ нь түүний өмчийн үр дагавар нь илүүдэл гэж . Заримдаа ДНХ-д тохиолддог цэгийн мутаци нь ихэвчлэн нэг азотын суурийг нөгөөгөөр солиход хүргэдэг. Энэ нь гурвыг өөрчилдөг. Жишээлбэл, энэ нь AAA байсан, харин мутацийн дараа AAG болсон. Гэсэн хэдий ч ийм өөрчлөлт нь нийлэгжсэн полипептид дэх амин хүчлийг өөрчлөхөд үргэлж хүргэдэггүй, учир нь удамшлын кодын илүүдэл шинж чанараас шалтгаалан гурвалсан хоёулаа нэг амин хүчилтэй тохирч чаддаг. Мутаци нь ихэвчлэн хор хөнөөлтэй байдаг тул дуу чимээний дархлааны шинж чанар нь ашигтай байдаг.
Генетик буюу биологийн код нь амьд байгалийн бүх нийтийн шинж чанаруудын нэг бөгөөд түүний гарал үүслийн нэгдмэл байдлыг нотлодог. Генетик коднь нуклейн хүчлийн нуклеотидын дарааллыг ашиглан полипептидийн амин хүчлүүдийн дарааллыг кодлох арга юм (мРНХ нийлэгждэг элч РНХ эсвэл нэмэлт ДНХ-ийн хэсэг).
Бусад тодорхойлолтууд байдаг.
Генетик код- энэ нь амин хүчил (амьд уургийн нэг хэсэг) тус бүрийн гурван нуклеотидын тодорхой дараалалд нийцэх байдал юм. Генетик коднь нуклейн хүчлийн суурь ба уургийн амин хүчлүүдийн хоорондын хамаарал юм.
Шинжлэх ухааны уран зохиолд генетикийн код нь тухайн организмын ДНХ дэх нуклеотидын дарааллыг илэрхийлдэггүй бөгөөд энэ нь түүний бие даасан байдлыг тодорхойлдог.
Нэг организм эсвэл зүйл нь нэг кодтой, нөгөө нь өөр кодтой гэж үзэх нь буруу юм. Генетик код нь амин хүчлийг нуклеотидуудаар хэрхэн кодлодог (өөрөөр хэлбэл зарчим, механизм); Энэ нь бүх амьд биетэд түгээмэл, бүх организмд адилхан.
Тиймээс жишээлбэл, псевдо-шинжлэх ухааны уран зохиол, кинонд ихэвчлэн хэрэглэгддэг "Хүний генетикийн код" эсвэл "Организмын генетикийн код" гэж хэлэх нь буруу юм.
Эдгээр тохиолдолд бид ихэвчлэн хүний геном, организм гэх мэтийг хэлдэг.
Амьд организмын олон янз байдал, тэдгээрийн амьдралын үйл ажиллагааны онцлог нь юуны түрүүнд уургийн олон янз байдалтай холбоотой байдаг.
Уургийн өвөрмөц бүтэц нь түүний найрлагыг бүрдүүлдэг төрөл бүрийн амин хүчлүүдийн дараалал, тоо хэмжээгээр тодорхойлогддог. Пептидийн амин хүчлийн дарааллыг биологийн код ашиглан ДНХ-д шифрлэдэг. Мономеруудын олон янз байдлын үүднээс авч үзвэл ДНХ нь пептидээс илүү анхдагч молекул юм. ДНХ нь ердөө дөрвөн нуклеотидын өөр өөр ээлжээс бүрддэг. Энэ нь судлаачид ДНХ-ийг удамшлын материал гэж үзэхэд удаан хугацаагаар саад болж байна.
Амин хүчлийг нуклеотидууд хэрхэн кодлодог вэ?
1) Нуклейн хүчил (ДНХ ба РНХ) нь нуклеотидуудаас бүрдэх полимерууд юм.
Нуклеотид бүр нь аденин (A, en: A), гуанин (G, G), цитозин (C, en: C), тимин (T, en: T) гэсэн дөрвөн азотын суурийн аль нэгийг агуулж болно. РНХ-ийн хувьд тимин нь урацил (U, U) -аар солигдоно.
Генетик кодыг авч үзэхдээ зөвхөн азотын суурийг харгалзан үздэг.
Дараа нь ДНХ-ийн гинжийг тэдгээрийн шугаман дараалал болгон төлөөлж болно. Жишээлбэл:
Энэ кодын нэмэлт mRNA хэсэг нь дараах байдалтай байна.
2) Уургууд (полипептид) нь амин хүчлээс бүрдэх полимер юм.
Амьд организмд 20 амин хүчлийг полипептид үүсгэхэд ашигладаг (мөн хэд хэдэн нь маш ховор байдаг). Тэдгээрийг тодорхойлохын тулд та нэг үсэг ашиглаж болно (хэдийгээр тэд гурвыг ихэвчлэн ашигладаг - амин хүчлийн нэрний товчлол).
Полипептидийн амин хүчлүүд нь мөн пептидийн холбоогоор шугаман байдлаар холбогддог. Жишээлбэл, дараах амин хүчлүүдийн дараалал бүхий уургийн хэсэг байна гэж бодъё (амин хүчил бүрийг нэг үсгээр тэмдэглэсэн):
3) Хэрэв даалгавар бол амин хүчил бүрийг нуклеотид ашиглан кодлох юм бол 4 үсгийг ашиглан 20 үсгийг хэрхэн кодлох вэ гэдэг дээр ирдэг.
Үүнийг 20 үсэгтэй цагаан толгойн үсгийг 4 үсэгтэй цагаан толгойн хэд хэдэн үсгээс бүрдсэн үгтэй тааруулах замаар хийж болно.
Хэрэв нэг амин хүчлийг нэг нуклеотид кодлодог бол зөвхөн дөрвөн амин хүчлийг кодлох боломжтой.
Хэрэв амин хүчил бүр РНХ-ийн гинжин хэлхээнд дараалсан хоёр нуклеотидтэй холбоотой бол арван зургаан амин хүчлийг кодлох боломжтой.
Үнэн хэрэгтээ, хэрэв дөрвөн үсэг (A, U, G, C) байвал тэдгээрийн өөр өөр хос хослолын тоо 16 байх болно: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), ( UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC).
[Ойлголтыг хөнгөвчлөхийн тулд хаалт ашигладаг.] Энэ нь зөвхөн 16 өөр өөр амин хүчлийг ийм кодоор (хоёр үсэгтэй үг) кодчилж болно гэсэн үг юм: тус бүр өөрийн гэсэн үгтэй (хоёр дараалсан нуклеотид) байна.
Математикаас хослолын тоог тодорхойлох томъёо дараах байдалтай байна: ab = n.
Энд n нь янз бүрийн хослолын тоо, a нь цагаан толгойн үсгийн тоо (эсвэл тооны системийн суурь), b нь үг дэх үсгийн тоо (эсвэл тоон дахь цифрүүд). Энэ томьёонд 4 үсэгтэй цагаан толгой, хоёр үсгээс бүрдэх үгсийг орлуулбал 42 = 16 болно.
Хэрэв гурван дараалсан нуклеотидыг амин хүчил тус бүрийн код болгон ашигладаг бол 43 = 64 өөр амин хүчлийг кодлох боломжтой, учир нь гурвын бүлэгт авсан дөрвөн үсгээс 64 өөр хослол хийх боломжтой (жишээлбэл, AUG, GAA, CAU). , GGU гэх мэт).
г.). Энэ нь аль хэдийн 20 амин хүчлийг кодлоход хангалттай юм.
Яг генетикийн кодонд ашигладаг гурван үсэгтэй код. Нэг амин хүчлийг кодлодог дараалсан гурван нуклеотидыг нэрлэдэг гурвалсан(эсвэл кодон).
Амин хүчил бүр нь тодорхой гурвалсан нуклеотидуудтай холбоотой байдаг.
Нэмж дурдахад, гурвалсан хослолууд нь илүүдэл амин хүчлүүдийн тоотой давхцаж байгаа тул олон амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсанаар кодлодог.
Гурван гурвалсан нь ямар ч амин хүчлийг (UAA, UAG, UGA) кодлодоггүй.
Тэд нэвтрүүлгийн төгсгөлийг зааж, дууддаг кодонуудыг зогсоох(эсвэл утгагүй кодонууд).
AUG триплет нь зөвхөн амин хүчлийн метиониныг кодчилдог төдийгүй орчуулгыг эхлүүлдэг (эхлэлийн кодон үүрэг гүйцэтгэдэг).
Доорх нь нуклеоитидын гурвалсан амин хүчлийн харгалзах хүснэгт юм.
Эхний хүснэгтийг ашиглан тухайн гурвалсанаас харгалзах амин хүчлийг тодорхойлоход тохиромжтой. Хоёр дахь нь - өгөгдсөн амин хүчлийн хувьд түүнд тохирсон гурвалсан.
Генетик кодыг хэрэгжүүлэх жишээг авч үзье. Дараах агуулгатай мРНХ байг.
Нуклеотидын дарааллыг гурвалсан болгон хуваацгаая.
Гурвалсан бүрийг түүний кодлодог полипептидийн амин хүчилтэй холбоно.
Метионин - аспартик хүчил - серин - треонин - триптофан - лейцин - лейцин - лизин - аспарагин - глютамин
Сүүлийн гурвалсан нь зогсоох кодон юм.
Генетик кодын шинж чанарууд
Генетик кодын шинж чанар нь амин хүчлүүдийг кодлох арга замаас ихээхэн хамаардаг.
Эхний бөгөөд тодорхой өмч бол гурвалсан байдал.
Энэ нь кодын нэгж нь гурван нуклеотидын дараалал гэдгийг харуулж байна.
Генетик кодын чухал шинж чанар нь түүний шинж чанар юм давхцахгүй. Нэг гурвалсанд орсон нуклеотидыг нөгөөд нь оруулах боломжгүй.
Өөрөөр хэлбэл, AGUGAA дарааллыг зөвхөн AGU-GAA гэж унших боломжтой, гэхдээ жишээлбэл: AGU-GUG-GAA гэж уншиж болохгүй. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв GU хос нэг гурвалсанд багтсан бол энэ нь аль хэдийн нөгөө гурвын бүрэлдэхүүн хэсэг болж чадахгүй.
Доод хоёрдмол утгагүй байдалГенетикийн код нь гурвалсан бүр нь зөвхөн нэг амин хүчилтэй тохирч байгааг ойлгодог.
Жишээлбэл, AGU триплет нь амин хүчлийн сериныг кодлодог бөгөөд өөр зүйл байхгүй.
Генетик код
Энэ гурвалсан нь зөвхөн нэг амин хүчилтэй тохирдог.
Нөгөөтэйгүүр, хэд хэдэн гурвалсан нь нэг амин хүчилтэй тохирч болно. Жишээлбэл, ижил серин нь AGU-аас гадна AGC кодонтой тохирдог. Энэ өмчийг нэрлэдэг доройтолгенетикийн код.
ДНХ-д нэг нуклеотидыг орлуулах нь трилетийн үнэ цэнийг өөрчлөхөд хүргэдэггүй тул доройтол нь олон мутацийг хор хөнөөлгүй байлгах боломжийг олгодог. Хэрэв та амин хүчлийн гурвалсан биетэй харьцах хүснэгтийг анхааралтай ажиглавал, хэрэв амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсанаар кодлодог бол тэдгээр нь ихэвчлэн сүүлчийн нуклеотидын хувьд ялгаатай байдаг, өөрөөр хэлбэл энэ нь юу ч байж болно.
Генетик кодын бусад шинж чанаруудыг (тасралтгүй байдал, дуу чимээний дархлаа, түгээмэл байдал гэх мэт) тэмдэглэв.
Ургамлын амьдралын нөхцөлд дасан зохицох чадвар нь уян хатан чанар юм. Ургамлын сөрөг хүчин зүйлийн нөлөөнд үзүүлэх үндсэн урвал.
Ургамлын эсэргүүцэл нь хүрээлэн буй орчны эрс тэс хүчин зүйлийн нөлөөг (хөрс, агаарын ган) тэсвэрлэх чадвар юм.
Генетик кодын өвөрмөц байдал нь үүн дээр илэрдэг
Энэ өмч хувьслын явцад бий болсон бөгөөд генетикийн хувьд тогтсон байв. Нөхцөл байдал тааламжгүй газруудад тогтвортой гоёл чимэглэлийн хэлбэрүүд, ганд тэсвэртэй таримал ургамлын орон нутгийн сортууд бий болсон. Ургамлын өвөрмөц эсэргүүцлийн тодорхой түвшин нь зөвхөн хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлийн нөлөөн дор илэрдэг.
Ийм хүчин зүйл эхэлсний үр дүнд цочроох үе шат эхэлдэг - физиологийн хэд хэдэн үзүүлэлтийн нормоос огцом хазайж, хурдан хэвийн байдалдаа ордог. Дараа нь бодисын солилцооны хурд өөрчлөгдөж, эсийн доторх бүтцэд гэмтэл гардаг. Үүний зэрэгцээ бүх синтетик бодисууд дарагдаж, бүх гидролитикууд идэвхжиж, биеийн нийт эрчим хүчний хангамж буурдаг. Хэрэв хүчин зүйлийн нөлөө нь босго утгаас хэтрээгүй бол дасан зохицох үе шат эхэлнэ.
Дасан зохицсон ургамал нь хэт их хүчин зүйлийн нөлөөнд давтагдах эсвэл нэмэгдэхэд бага хариу үйлдэл үзүүлдэг. Организмын түвшинд эрхтэн хоорондын харилцан үйлчлэл нь дасан зохицох механизмд нэмэгддэг. Ургамлаар дамжин өнгөрөх усны урсгал, эрдэс ба органик нэгдлүүдийн хөдөлгөөн сулрах нь эрхтнүүдийн хоорондын өрсөлдөөнийг улам хурцатгаж, өсөлт зогсоход хүргэдэг.
Ургамлын биотогтворжилтыг тодорхойлсон. ургамлууд амьдрах чадвартай үрийг бий болгох онцгой хүчин зүйлийн хамгийн их утга. Агрономийн тогтвортой байдал нь ургацын бууралтын түвшингээр тодорхойлогддог. Ургамал нь онцгой төрлийн онцгой хүчин зүйлүүдэд тэсвэртэй байдаг - өвөлждөг, хий тэсвэртэй, давс тэсвэртэй, ганд тэсвэртэй байдаг.
Бөөрөнхий хорхойн төрөл нь хавтгай хорхойноос ялгаатай нь бие махбодийн анхдагч хөндийтэй байдаг - биеийн хана ба дотоод эрхтнүүдийн хоорондох цоорхойг дүүргэдэг паренхимийг устгасны улмаас үүссэн шизокоел - түүний үүрэг бол тээвэрлэлт юм.
Энэ нь гомеостазыг хадгалдаг. Биеийн хэлбэр нь дугуй диаметртэй. Арьс нь зүсэгдсэн байдаг. Булчингууд нь уртын булчингийн давхаргаар дүрслэгддэг. Гэдэс нь дамжин өнгөрч, урд, дунд, хойд гэсэн 3 хэсгээс бүрдэнэ. Амны нүх нь биеийн урд талын төгсгөлийн ховдолын гадаргуу дээр байрладаг. Залгиур нь өвөрмөц гурвалжин люментэй байдаг. Шээс ялгаруулах системийг протонефриди буюу арьсны тусгай булчирхайгаар төлөөлдөг - арьсны доод булчирхай. Ихэнх зүйлүүд нь хоёр наст бөгөөд зөвхөн бэлгийн замаар үрждэг.
Хөгжил нь шууд, ихэвчлэн метаморфозтой байдаг. Тэд бие махбодийн байнгын эсийн найрлагатай бөгөөд нөхөн сэргээх чадваргүй байдаг. Урд гэдэс нь амны хөндий, залгиур, улаан хоолойноос бүрдэнэ.
Тэд дунд болон хойд хэсэггүй. Шээс ялгаруулах систем нь гиподермисийн 1-2 аварга эсээс бүрдэнэ. Уртааш гадагшлуулах суваг нь гиподермисийн хажуугийн нуруунд байрладаг.
Генетик кодын шинж чанарууд. Гурвалсан кодын нотолгоо. Кодонуудыг тайлах. Кодонуудыг зогсоо. Генетик дарангуйллын тухай ойлголт.
Уургийн анхдагч бүтцэд ген нь мэдээллийг кодлодог гэсэн санааг Ф.
Крик түүний дарааллын таамаглалд үндэслэн генийн элементүүдийн дараалал нь полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийн үлдэгдлийн дарааллыг тодорхойлдог. Дарааллын таамаглалын үнэн зөв нь ген ба түүний кодлодог полипептидийн бүтцийн уялдаа холбоогоор нотлогддог. 1953 оны хамгийн чухал бүтээн байгуулалт бол үүнийг авч үзсэн явдал юм. Энэ код нь гурвалсан байх магадлалтай.
; ДНХ-ийн суурь хосууд: A-T, T-A, G-C, C-G - хос бүр нэг амин хүчилтэй тохирч байвал зөвхөн 4 амин хүчлийг кодлох боломжтой. Таны мэдэж байгаагаар уураг нь 20 үндсэн амин хүчлийг агуулдаг. Хэрэв бид амин хүчил бүр 2 суурь хостой гэж үзвэл 16 амин хүчлийг (4 * 4) кодлох боломжтой - энэ нь дахин хангалтгүй юм.
Хэрэв код нь гурвалсан бол 4 үндсэн хосоос 64 кодон (4*4*4) үүсгэж болох бөгөөд энэ нь 20 амин хүчлийг кодлоход хангалттай юм. Крик болон түүний хамтрагчид кодыг гурвалсан гэж таамаглаж байсан; кодонуудын хооронд "таслал" байхгүй, өөрөөр хэлбэл тусгаарлах тэмдэг; Ген доторх кодыг тогтмол цэгээс нэг чиглэлд уншдаг. 1961 оны зун Киренберг, Маттей нар анхны кодоны кодыг тайлж, эсгүй уургийн нийлэгжилтийн систем дэх кодонуудын найрлагыг тогтоох аргыг санал болгов.
Ийнхүү фенилаланины кодон нь мРНХ-д UUU хэлбэрээр бичигдсэн байна. Цаашилбал, 1965 онд Корана, Ниренберг, Ледер нарын боловсруулсан аргуудыг хэрэглэсний үр дүнд.
орчин үеийн хэлбэрээр нь кодын толь бичиг эмхэтгэсэн. Тиймээс суурь алдагдсан эсвэл нэмэгдснээс үүссэн T4 фагийн мутаци үүсэх нь кодын гурвалсан шинж чанарын нотолгоо байв (1-р шинж чанар). Кодыг "унших" үед фрэймийн шилжилтэд хүргэдэг эдгээр устгалт, нэмэлтийг зөвхөн кодын зөв байдлыг сэргээснээр арилсан бөгөөд энэ нь мутант гарч ирэхээс сэргийлсэн юм. Эдгээр туршилтууд нь мөн гурвалсан нь давхцдаггүй, өөрөөр хэлбэл суурь бүр нь зөвхөн нэг гурвалсанд хамаарах болохыг харуулсан (2-р өмч).
Ихэнх амин хүчлүүд хэд хэдэн кодонтой байдаг. Амин хүчлүүдийн тоо нь кодонуудын тооноос бага кодыг доройтсон гэж нэрлэдэг (3-р шинж чанар), i.e.
д) өгөгдсөн амин хүчлийг нэгээс олон триплетээр кодлох боломжтой. Үүнээс гадна гурван кодон нь ямар ч амин хүчлийг кодлодоггүй (“утгагүй кодонууд”) бөгөөд “зогсоох дохио” болдог. Зогсоолын кодон нь ДНХ-ийн функциональ нэгж болох цистроны төгсгөлийн цэг юм. Зогсоолын кодонууд нь бүх зүйлд адилхан бөгөөд UAA, UAG, UGA хэлбэрээр илэрхийлэгддэг. Кодын онцлох шинж чанар нь бүх нийтийн шинж чанартай байдаг (өмч 4).
Бүх амьд организмд ижил гурвалсанууд ижил амин хүчлийг кодлодог.
Гурван төрлийн мутант кодон терминаторууд байдаг ба тэдгээрийн дарангуйллыг E. coli болон мөөгөнцөрт харуулсан. Янз бүрийн генийн утгагүй аллелуудыг "тайлбарлах" дарангуйлагч генүүд олдсон нь генетикийн кодын орчуулга өөрчлөгдөж болохыг харуулж байна.
tRNA-ийн антикодонд нөлөөлж буй мутаци нь кодоны өвөрмөц байдлыг өөрчилдөг бөгөөд трансляцийн түвшинд мутацийг дарах боломжийг бий болгодог. Зарим рибосомын уургийг кодлодог генийн мутацийн улмаас орчуулгын түвшинд дарангуйлал үүсч болно. Эдгээр мутацийн үр дүнд рибосом нь утгагүй кодонуудыг уншиж, зарим мутант бус тРНХ ашиглан "тайлбарлах" үед "алдаа гаргадаг". Орчуулгын түвшинд үйлчилдэг генотипийн дарангуйллаас гадна утгагүй аллелийн фенотипийн дарангуйлал бас боломжтой: температур буурах үед эсүүд рибосомтой холбогддог аминогликозидын антибиотикт өртөх үед, жишээлбэл стрептомицин.
22. Дээд ургамлын нөхөн үржихүй: вегетатив ба бэлгийн бус. Споржилт, спорын бүтэц, тэнцүү ба гетероспор.Үржихүй нь амьд материйн шинж чанар, өөрөөр хэлбэл хувь хүний өөрийн төрлийг бий болгох чадвар нь хувьслын эхний үе шатанд байсан.
Нөхөн үржихүйн хэлбэрийг бэлгийн болон бэлгийн гэж 2 төрөлд хувааж болно. Бэлгийн бус нөхөн үржихүй нь үр хөврөлийн эсийн оролцоогүйгээр, тусгай эсүүд - спорын тусламжтайгаар явагддаг. Тэд бэлгийн бус нөхөн үржихүйн эрхтнүүд - митоз хуваагдлын үр дүнд спорангиа үүсдэг.
Соёололтын явцад спор нь үржих, тархах функцээ алдсан үрийн ургамлын спорыг эс тооцвол эхтэй төстэй шинэ бодгаль төрүүлдэг. Мөн редукцийн хуваагдлаар спор үүсч, нэг эст спорууд асгардаг.
Ургамлын (найлзууруудын хэсэг, навч, үндэс) эсвэл нэг эсийн замаг хоёр хуваах замаар ургамлын нөхөн үржихүйг вегетатив (булцуу, шороог) гэж нэрлэдэг.
Бэлгийн нөхөн үржихүйг тусгай бэлгийн эсүүд - бэлгийн эсүүд гүйцэтгэдэг.
Гаметууд нь мейозын үр дүнд үүсдэг, эмэгтэй, эрэгтэй байдаг. Тэдний нэгдлийн үр дүнд зигот гарч ирдэг бөгөөд үүнээс шинэ организм үүсдэг.
Ургамал нь бэлгийн эсийн төрлөөр ялгаатай байдаг. Зарим нэг эсийн организмд энэ нь тодорхой хугацаанд бэлгийн эсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Янз бүрийн хүйсийн организмууд (гаметууд) нэгддэг - энэ бэлгийн үйл явцыг гэж нэрлэдэг гологами.Хэрэв эрэгтэй, эмэгтэй бэлгийн эсүүд морфологийн хувьд ижил төстэй, хөдөлгөөнтэй бол эдгээр нь изогаметууд юм.
Мөн бэлгийн үйл явц - изогам. Хэрэв эмэгтэй бэлгийн эс нь эрэгтэй хүнийхээс арай том, хөдөлгөөн багатай бол эдгээр нь гетерогаметууд бөгөөд үйл явц нь гетерогами юм. Оогами - эмэгтэй бэлгийн эс нь маш том бөгөөд хөдөлгөөнгүй, эр бэлгийн эс нь жижиг, хөдөлгөөнтэй байдаг.
12345678910Дараа нь ⇒
Генетик код - ДНХ гурвалсан ба уургийн амин хүчлүүдийн хоорондын захидал харилцаа
Уургийн бүтцийг мРНХ ба ДНХ-ийн нуклеотидын шугаман дарааллаар кодлох хэрэгцээ нь орчуулгын явцад дараах байдалтай байна.
- мРНХ матриц дахь мономеруудын тоо ба бүтээгдэхүүн - нийлэгжүүлсэн уураг хоорондын захидал харилцаа байхгүй;
- РНХ ба уургийн мономеруудын хооронд бүтцийн ижил төстэй байдал байдаггүй.
Энэ нь матриц ба бүтээгдэхүүний хоорондын нэмэлт харилцан үйлчлэлийг арилгадаг - шинэ ДНХ ба РНХ молекулыг репликаци ба транскрипцийн үед хийдэг зарчим.
Эндээс харахад мРНХ нуклеотидын аль дараалал нь уураг дахь амин хүчлийг өгөгдсөн дарааллаар оруулдаг болохыг олж мэдэх боломжийг олгодог "толь бичиг" байх ёстой. Энэхүү "толь бичгийг" генетик, биологийн, нуклеотид эсвэл амин хүчлийн код гэж нэрлэдэг. Энэ нь ДНХ ба мРНХ дахь нуклеотидын тодорхой дарааллыг ашиглан уураг бүрдүүлдэг амин хүчлийг шифрлэх боломжийг олгодог. Энэ нь тодорхой шинж чанараараа тодорхойлогддог.
Гурвалсан байдал.Кодын шинж чанарыг тодорхойлох гол асуултуудын нэг нь уураг дахь нэг амин хүчлийг тодорхойлох ёстой нуклеотидын тоо юм.
Амин хүчлийн дарааллыг шифрлэх кодлох элементүүд нь үнэхээр нуклеотидын гурвалсан хэсэг болох нь тогтоогдсон. гурван ихэр,гэж нэрлэсэн "кодонууд".
Кодонуудын утга.
64 кодоноос нийлэгжсэн полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийг оруулах нь 61 гурвалсан, үлдсэн 3 нь - UAA, UAG, UGA нь уураг дахь амин хүчлүүдийн агуулгыг кодлодоггүй гэдгийг тогтоох боломжтой байсан. утгагүй буюу утгагүй кодон гэж нэрлэдэг. Гэсэн хэдий ч эдгээр гурвалсанууд нь орчуулга дууссаныг илтгэдэг болохыг хожим харуулсан тул тэдгээрийг төгсгөлийн буюу зогсоох кодон гэж нэрлэх болсон.
ДНХ-ийн 5′-ээс 3′ төгсгөл хүртэлх чиглэлтэй mRNA-ийн кодонууд ба нуклеотидын триплетүүд нь мРНХ-ийн шинж чанартай урацилийн (U) оронд ДНХ-д азотын суурийн ижил дараалалтай байдаг. нь тимин (T).
Онцлог байдал.
Кодон бүр нь зөвхөн нэг амин хүчилтэй тохирдог. Энэ утгаараа генетикийн код нь хоёрдмол утгагүй юм.
Хүснэгт 4-3.
Хоёрдмол утгагүй байдал нь генетикийн кодын шинж чанаруудын нэг бөгөөд энэ нь ...
Уургийн нийлэгжилтийн системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
| Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүд | Функцүүд |
| 1 . Амин хүчлүүд | Уургийн синтезийн субстрат |
| 2. тРНХ | tRNA нь адаптерийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Тэдний хүлээн авагч төгсгөл нь амин хүчлүүдтэй харилцан үйлчилдэг ба антикодон нь мРНХ-ийн кодонтой харилцан үйлчилдэг. |
| 3.
Аминоацил-тРНХ синтетаза |
aa-tRNA синтетаза бүр нь 20 амин хүчлийн аль нэгийг харгалзах тРНХ-тэй тусгай холболтыг катализ болгодог. |
| 4.мРНХ | Матриц нь уургийн анхдагч бүтцийг тодорхойлдог кодонуудын шугаман дарааллыг агуулдаг |
| 5. Рибосомууд | Уургийн нийлэгжилтийн газар болох рибонуклеопротеины дэд эсийн бүтэц |
| 6. | Эрчим хүчний эх үүсвэрүүд |
| 7. Эхлэл, сунгалт, төгсгөлийн уургийн хүчин зүйлүүд | Орчуулах үйл явцад шаардлагатай тусгай экстрарибосомын уураг (12 эхлэлийн хүчин зүйл: elF; 2 сунгах хүчин зүйл: eEFl, eEF2, төгсгөлийн хүчин зүйл: eRF) |
| 8.
Магнийн ионууд |
Рибосомын бүтцийг тогтворжуулдаг кофактор |
Тэмдэглэл: elF( эукариот эхлэлийн хүчин зүйлүүд) - эхлэлийн хүчин зүйлүүд; eEF ( эукариот суналтын хүчин зүйлүүд) - сунгах хүчин зүйлүүд; eRF ( эукариот ялгаруулах хүчин зүйлүүд) нь дуусгавар болох хүчин зүйлүүд юм.
доройтол. mRNA болон ДНХ-д 61 гурвалсан байдаг бөгөөд тус бүр нь уураг дахь 20 амин хүчлийн аль нэгийг агуулдаг болохыг кодлодог.
Үүнээс үзэхэд мэдээллийн молекулуудад ижил амин хүчлийн уураг дахь агуулгыг хэд хэдэн кодоноор тодорхойлдог. Биологийн кодын энэ шинж чанарыг доройтол гэж нэрлэдэг.
Хүний хувьд зөвхөн 2 амин хүчлийг нэг кодоноор кодлодог - Met ба Tri, харин Leu, Ser, Apr - зургаан кодонтой, Ала, Вал, Гли, Про, Тре - дөрвөн кодонтой (Хүснэгт).
Кодлох дарааллын илүүдэл нь кодын хамгийн үнэ цэнэтэй шинж чанар юм, учир нь энэ нь гадаад болон дотоод орчны сөрөг нөлөөнд мэдээллийн урсгалын тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлдэг. Уургийн найрлагад орох амин хүчлийн мөн чанарыг тодорхойлохдоо кодон дахь гурав дахь нуклеотид нь эхний хоёр шиг чухал биш юм. Хүснэгтээс харж болно. 4-4, олон амин хүчлүүдийн хувьд кодоны гурав дахь байрлал дахь нуклеотидыг орлуулах нь түүний утгад нөлөөлдөггүй.
Мэдээллийн бичлэгийн шугаман байдал.
Орчуулах явцад мРНХ кодонууд нь тогтсон эхлэлийн цэгээс дараалан "уншдаг" бөгөөд давхцдаггүй. Мэдээллийн бүртгэлд нэг кодоны төгсгөл, дараагийнх нь эхлэлийг харуулсан дохио байхгүй байна. AUG кодон нь эхлэлийн кодон бөгөөд мРНХ-ийн эхэнд болон бусад хэсэгт Met гэж уншина. Түүний араас ирсэн гурвалсан хэсгүүдийг полипептидийн гинжин хэлхээний нийлэгжилт дуусч зогсох кодон хүртэл ямар ч цоорхойгүйгээр дараалан уншина.
Олон талт байдал.
Саяхныг хүртэл код нь туйлын бүх нийтийнх гэж үздэг байсан, өөрөөр хэлбэл. Кодын үгсийн утга нь судлагдсан бүх организмын хувьд ижил байна: вирус, бактери, ургамал, хоёр нутагтан, хөхтөн амьтад, түүний дотор хүн.
Гэсэн хэдий ч нэг үл хамаарах зүйл хожим мэдэгдэж байсан бөгөөд митохондрийн мРНХ нь цөмийн гаралтай мРНХ-ээс өөр утгатай 4 гурвалсан болохыг олж мэдсэн. Ийнхүү митохондрийн мРНХ-д гурвалсан UGA нь Tri-г, AUA нь Met-ийг кодлодог ба ACA болон AGG нь нэмэлт зогсолтын кодон хэлбэрээр уншигдана.
Ген ба бүтээгдэхүүний харилцан хамаарал.
Прокариотуудад генийн кодоны дараалал ба уургийн бүтээгдэхүүн дэх амин хүчлийн дараалал хоёрын хооронд шугаман тохирол олдсон эсвэл тэдний хэлснээр ген ба бүтээгдэхүүн хоёрын хооронд шугаман хамаарал байдаг.
Хүснэгт 4-4.
Генетик код
| Эхний суурь | Хоёр дахь суурь | |||
| У | ХАМТ | А | Г | |
| У | UUU үс хатаагч | UCU Cep | UAU буудлагын талбай | UGU Cis |
| UUC үс хатаагч | UCC сер | iASTir | UGC Cis | |
| UUA Lei | UCA Cep | UAA* | UGA* | |
| UUG Lei | UCG Сер | UAG* | UGG дөрөвдүгээр сар | |
| ХАМТ | CUU Lei | CCU Pro | CAU Gis | CGU дөрөвдүгээр сар |
| CUC Lei | SSS Pro | SAS Gis | CGC дөрөвдүгээр сар | |
| CUA Lei | SSA Pro | SAA Gln | CGA дөрөвдүгээр сар | |
| CUG Lei | CCG Pro | CAG Gln | CGG дөрөвдүгээр сар | |
| А | AUU Ile | ACU Tpe | AAU Asn | АГУ сэр |
| AUC Ile | ACC Tre | AAS Asn | AGG саарал | |
| AUA Meth | ASA Tre | ААА Лиз | АГА дөрөвдүгээр сар | |
| AUG met | ACG Tre | AAG Лиз | AGG дөрөвдүгээр сар | |
| Г | GUU Ban | GCU Ала | GAU Asp | GGU Gli |
| GUC Val | GCC Ала | GAC Asp | GGC Gli | |
| GUA Val | GSA Ала | ГАА цавуу | GGA Gli | |
| GUG Val | GСG Ала | GAG Glu | GGG Glee |
Тэмдэглэл: U - урацил; C - цитозин; А - аденин; G - гуанин; *— төгсгөлийн кодон.
Эукариотуудад уураг дахь амин хүчлийн дараалалтай давхцаж буй генийн суурийн дараалал нь нитроноор тасалддаг.
Тиймээс эукариот эсүүдэд уургийн амин хүчлийн дараалал нь ген дэх экзонуудын дараалал эсвэл интроныг транскрипцийн дараа устгасны дараа боловсорсон мРНХ-тэй давхцдаг.
Удамшлын код нь ДНХ эсвэл РНХ дахь нуклеотидын дарааллын тодорхой ээлжинд үндэслэн уураг дахь амин хүчлүүдэд тохирсон кодон үүсгэдэг нуклейн хүчлийн молекул дахь удамшлын мэдээллийг бүртгэх систем юм.
Генетик кодын шинж чанарууд.
Генетик код нь хэд хэдэн шинж чанартай байдаг.
Гурвалсан байдал.
Муухайрах эсвэл илүүдэл.
Хоёрдмол утгагүй байдал.
Туйлшрал.
Давхарддаггүй.
Авсаархан байдал.
Олон талт байдал.
Зарим зохиогчид кодонд орсон нуклеотидын химийн шинж чанар эсвэл бие махбодийн уураг дахь бие даасан амин хүчлүүдийн давтамжтай холбоотой кодын бусад шинж чанаруудыг санал болгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Гэсэн хэдий ч, эдгээр шинж чанарууд дээр дурдсан зүйлсээс хамаарах тул бид тэдгээрийг тэнд авч үзэх болно.
А. Гурвалсан байдал. Генетик код нь олон нарийн зохион байгуулалттай системүүдийн нэгэн адил хамгийн жижиг бүтцийн болон хамгийн жижиг функциональ нэгжтэй байдаг. Гурвалсан бол генетикийн кодын хамгийн жижиг бүтцийн нэгж юм. Энэ нь гурван нуклеотидаас бүрдэнэ. Кодон нь генетикийн кодын хамгийн жижиг функциональ нэгж юм. Ихэвчлэн мРНХ-ийн гурвалсан хэсгийг кодон гэж нэрлэдэг. Генетик кодонд кодон нь хэд хэдэн функцийг гүйцэтгэдэг. Нэгдүгээрт, түүний гол үүрэг бол нэг амин хүчлийг кодлох явдал юм. Хоёрдугаарт, кодон нь амин хүчлийг кодлохгүй байж болох ч энэ тохиолдолд өөр функцийг гүйцэтгэдэг (доороос үзнэ үү). Тодорхойлолтоос харахад гурвалсан гэдэг нь тодорхойлогддог ойлголт юм анхан шатны бүтцийн нэгжгенетикийн код (гурван нуклеотид). Кодон - шинж чанар анхан шатны семантик нэгжгеном - гурван нуклеотид нь нэг амин хүчлийг полипептидийн гинжин хэлхээнд холбохыг тодорхойлдог.
Анхан шатны бүтцийн нэгжийг эхлээд онолын хувьд тайлж, дараа нь түүний оршин тогтнолыг туршилтаар баталгаажуулсан. Үнэн хэрэгтээ 20 амин хүчлийг нэг эсвэл хоёр нуклеотидоор кодлох боломжгүй Сүүлийнх нь ердөө 4. Дөрвөн нуклеотидын гурав нь 4 3 = 64 хувилбарыг өгдөг бөгөөд энэ нь амьд организмд агуулагдах амин хүчлүүдийн тооноос илүү байдаг (Хүснэгт 1-ийг үз).
Хүснэгтэнд үзүүлсэн 64 нуклеотидын нэгдэл нь хоёр онцлогтой. Нэгдүгээрт, 64 гурвалсан хувилбараас зөвхөн 61 нь кодон бөгөөд аливаа амин хүчлийг кодлодог бөгөөд тэдгээрийг нэрлэдэг. мэдрэх кодонууд. Гурван гурав дахин кодчилдоггүй
амин хүчлүүд нь орчуулгын төгсгөлийг илтгэх зогсолтын дохио юм. Ийм гурван ихэр байдаг - UAA, UAG, UGA, тэдгээрийг мөн "утгагүй" (утгагүй кодонууд) гэж нэрлэдэг. Гурвалсан нуклеотидын нэг нуклеотидыг нөгөөгөөр солихтой холбоотой мутацийн үр дүнд мэдрэхүйн кодоноос утгагүй кодон үүсч болно. Энэ төрлийн мутаци гэж нэрлэгддэг утгагүй мутаци. Хэрэв ийм зогсоох дохио нь генийн дотор (түүний мэдээллийн хэсэгт) үүссэн бол энэ газарт уургийн нийлэгжилтийн явцад процесс тасралтгүй тасалддаг - зөвхөн уургийн эхний хэсэг (зогсоох дохионы өмнө) нийлэгдэнэ. Энэ эмгэгтэй хүн уургийн дутагдалд орж, энэ дутагдалтай холбоотой шинж тэмдгүүд илэрдэг. Жишээлбэл, гемоглобины бета гинжийг кодлодог генд ийм төрлийн мутаци илэрсэн. Богино идэвхгүй гемоглобины гинж нийлэгждэг бөгөөд энэ нь хурдан устдаг. Үүний үр дүнд бета гинжгүй гемоглобины молекул үүсдэг. Ийм молекул нь үүргээ бүрэн биелүүлэх магадлал багатай нь тодорхой юм. Цус задралын цус багадалт хэлбэрээр үүсдэг ноцтой өвчин (талассеми бета-тэг, грек үгнээс гаралтай "Талас" - Газар дундын тэнгис, энэ өвчин анх илэрсэн газар).
Зогсоолын кодонуудын үйл ажиллагааны механизм нь мэдрэхүйн кодонуудын үйл ажиллагааны механизмаас ялгаатай. Энэ нь амин хүчлийг кодлодог бүх кодонуудын хувьд харгалзах тРНХ олдсонтой холбоотой юм. Утгагүй кодонуудын хувьд тРНХ олдсонгүй. Тиймээс тРНХ нь уургийн нийлэгжилтийг зогсоох үйл явцад оролцдоггүй.
Кодон8 САР (заримдаа бактери дахь GUG) нь зөвхөн амин хүчлүүд болох метионин, валиныг кодлохоос гаднанэвтрүүлэг санаачлагч .
б. Муухайрах эсвэл илүүдэл.
64 гурвалсан хүүхдийн 61 нь 20 амин хүчлийг кодлодог. Гурвалсан тоо нь амин хүчлүүдийн тооноос гурав дахин их байгаа нь мэдээлэл дамжуулахад кодлох хоёр сонголтыг ашиглаж болохыг харуулж байна. Нэгдүгээрт, 20 амин хүчлийг кодлоход 64 кодон бүгд оролцдоггүй, харин зөвхөн 20, хоёрдугаарт, амин хүчлийг хэд хэдэн кодоноор кодлох боломжтой. Судалгаанаас харахад байгаль сүүлийн хувилбарыг ашигласан.
Түүний давуу тал нь ойлгомжтой. Хэрэв 64 гурвалсан төрлөөс ердөө 20 нь амин хүчлийг кодлоход оролцсон бол 44 гурвалсан (64) нь кодлогдоогүй хэвээр байх болно. утгагүй (утгагүй кодонууд). Мутацийн үр дүнд кодлогч гурвалсан эсийг утгагүй кодон болгон хувиргах нь эсийн амьдралд ямар аюултай болохыг бид өмнө нь онцолж байсан - энэ нь РНХ полимеразын хэвийн үйл ажиллагааг ихээхэн алдагдуулж, эцэст нь өвчний хөгжилд хүргэдэг. Одоогийн байдлаар бидний геном дахь гурван кодон нь утгагүй зүйл боловч утгагүй кодонуудын тоо ойролцоогоор 15 дахин нэмэгдвэл юу болохыг төсөөлөөд үз дээ. Ийм нөхцөлд ердийн кодонууд утгагүй кодонд шилжих нь хэмжээлшгүй өндөр байх нь ойлгомжтой.
Нэг амин хүчлийг хэд хэдэн гурвалсанаар кодлодог кодыг доройтсон буюу илүүдэл гэж нэрлэдэг. Бараг бүх амин хүчил хэд хэдэн кодонтой байдаг. Ийнхүү лейцин амин хүчлийг UUA, UUG, TSUU, TsUC, TsUA, TsUG гэсэн зургаан гурвалсанаар кодлох боломжтой. Валиныг дөрвөн гурвалсан, фенилаланиныг хоёр ба зөвхөн кодчилдог триптофан ба метиониннэг кодоноор кодлогдсон. Ижил мэдээллийг өөр өөр тэмдэгтээр бүртгэхтэй холбоотой өмчийг нэрлэдэг доройтол.
Нэг амин хүчилд зориулагдсан кодонуудын тоо нь уураг дахь амин хүчил үүсэх давтамжтай сайн хамааралтай байдаг.
Мөн энэ нь санамсаргүй биш байх магадлалтай. Уураг дахь амин хүчлийн давтамж өндөр байх тусам энэ амин хүчлийн кодон нь геномд илүү их байх тусам мутаген хүчин зүйлээр гэмтэх магадлал өндөр байдаг. Тиймээс мутацид орсон кодон нь маш их доройтсон тохиолдолд ижил амин хүчлийг кодлох магадлал өндөр байдаг нь тодорхой юм. Энэ үүднээс авч үзвэл генетикийн кодын доройтол нь хүний геномыг гэмтлээс хамгаалах механизм юм.
Молекулын генетикт доройтол гэдэг нэр томъёог өөр утгаар ашигладаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Тиймээс кодон дахь мэдээллийн ихэнх хэсэг нь эхний хоёр нуклеотидод агуулагддаг бөгөөд кодоны гурав дахь байрлал дахь суурь нь тийм ч чухал биш юм. Энэ үзэгдлийг "гурав дахь суурийн доройтол" гэж нэрлэдэг. Сүүлчийн шинж чанар нь мутацийн нөлөөг багасгадаг. Жишээлбэл, цусны улаан эсийн гол үүрэг нь уушигнаас эд эсэд хүчилтөрөгч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг эдээс уушгинд хүргэх явдал гэдгийг мэддэг. Энэ функцийг амьсгалын замын пигмент - гемоглобин гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь эритроцитийн цитоплазмыг бүхэлд нь дүүргэдэг. Энэ нь уургийн хэсэг болох глобиноос бүрддэг бөгөөд энэ нь харгалзах генээр кодлогдсон байдаг. Уургаас гадна гемоглобины молекул нь төмөр агуулсан гем агуулдаг. Глобины генийн мутаци нь гемоглобины янз бүрийн хувилбаруудыг бий болгоход хүргэдэг. Ихэнх тохиолдолд мутаци нь холбоотой байдаг нэг нуклеотидыг нөгөөгөөр сольж, генд шинэ кодон гарч ирдэг, энэ нь гемоглобины полипептидийн гинжин хэлхээнд шинэ амин хүчлийг кодлох боломжтой. Гурвалсан тохиолдолд мутацийн үр дүнд аливаа нуклеотидыг сольж болно - эхний, хоёр, гурав дахь. Глобин генийн бүрэн бүтэн байдалд нөлөөлдөг хэдэн зуун мутаци мэдэгдэж байна. Ойрхон 400 Эдгээрээс ген дэх дан нуклеотидыг солих, полипептид дэх амин хүчлийг харгалзах солихтой холбоотой. Эдгээрээс зөвхөн 100 орлуулах нь гемоглобины тогтворгүй байдал, хөнгөнөөс маш хүнд хүртэл янз бүрийн өвчинд хүргэдэг. 300 (ойролцоогоор 64%) орлуулах мутаци нь гемоглобины үйл ажиллагаанд нөлөөлдөггүй бөгөөд эмгэг үүсгэдэггүй. Үүний нэг шалтгаан нь серин, лейцин, пролин, аргинин болон бусад зарим амин хүчлийг кодлодог гурвалсан гурав дахь нуклеотидыг орлуулах нь ижил утгатай кодон үүсэхэд хүргэдэг дээр дурдсан "гурав дахь суурийн доройтол" юм. ижил амин хүчлийг кодлох. Ийм мутаци нь фенотип байдлаар илэрдэггүй. Үүний эсрэгээр, 100% -д гурвалсан эхний эсвэл хоёр дахь нуклеотидыг солих нь гемоглобины шинэ хувилбар гарч ирэхэд хүргэдэг. Гэхдээ энэ тохиолдолд ч гэсэн хүнд хэлбэрийн фенотипийн эмгэг байхгүй байж болно. Үүний шалтгаан нь гемоглобины амин хүчлийг физик-химийн шинж чанараараа эхнийхтэй төстэй өөр нэгээр солих явдал юм. Жишээлбэл, гидрофил шинж чанартай амин хүчлийг өөр амин хүчлээр сольсон боловч ижил шинж чанартай.
Гемоглобин нь төмрийн порфирины бүлгээс бүрддэг гем (хүчилтөрөгч ба нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулууд түүнд наалддаг) ба уураг - глобин. Насанд хүрэгчдийн гемоглобин (HbA) нь хоёр ижил бодис агуулдаг - гинж ба хоёр - гинж. Молекул - гинж нь 141 амин хүчлийн үлдэгдэл агуулдаг; -гинж - 146, - Тэгээд -гинж нь амин хүчлийн олон үлдэгдэлээр ялгаатай байдаг. Глобины гинжин хэлхээ бүрийн амин хүчлийн дарааллыг өөрийн генээр кодлодог. Генийн кодчилол - гинж нь 16-р хромосомын богино гарт байрладаг; -ген - 11-р хромосомын богино гарт. Генийн кодчилол дахь орлуулалт -эхний болон хоёр дахь нуклеотидын гемоглобины гинж нь бараг үргэлж уураг дахь шинэ амин хүчлүүд гарч ирэх, гемоглобины үйл ажиллагааг тасалдуулах, өвчтөнд ноцтой үр дагаварт хүргэдэг. Жишээлбэл, CAU (гистидин) гурвалсан нэг дэх "C"-ийг "Y"-ээр солих нь өөр нэг амин хүчил болох тирозиныг кодлодог шинэ гурвалсан UAU гарч ирэхэд хүргэдэг. Фенотипийн хувьд энэ нь хүнд өвчний үед илэрдэг.. A. 63-р байрлал дахь ижил төстэй орлуулалт Гистидин полипептидийн тирозин руу гинж нь гемоглобины тогтворгүй байдалд хүргэдэг. Метемоглобинеми өвчин үүсдэг. Мутацийн үр дүнд глютамины хүчлийг 6-р байрлалд валинаар солино -гинж нь хамгийн хүнд өвчний шалтгаан болдог - хадуур эсийн цус багадалт. Гунигтай жагсаалтыг үргэлжлүүлэхээ больё. Эхний хоёр нуклеотидыг солих үед өмнөхтэй төстэй физик-химийн шинж чанартай амин хүчил гарч ирж болохыг анхаарна уу. Тиймээс глютамины хүчлийг (GAA) кодлодог гурвалсан нэг дэх 2-р нуклеотидыг орлуулах болно. -“U” бүхий гинж нь валиныг кодлодог шинэ триплет (GUA) үүсэхэд хүргэдэг ба эхний нуклеотидыг “А”-аар сольсноор амин хүчлийн лизиныг кодлодог гурвалсан AAA үүсгэдэг. Глютамины хүчил ба лизин нь физик-химийн шинж чанараараа ижил төстэй байдаг - тэдгээр нь хоёулаа гидрофил юм. Валин бол гидрофобик амин хүчил юм. Тиймээс гидрофил глутамины хүчлийг гидрофобик валинаар солих нь гемоглобины шинж чанарыг эрс өөрчилдөг бөгөөд энэ нь эцэстээ хадуур эсийн цус багадалт үүсэхэд хүргэдэг бол гидрофил глутамины хүчлийг гидрофилик лизинээр солих нь гемоглобины үйл ажиллагааг бага хэмжээгээр өөрчилдөг - өвчтөнүүдэд хөнгөн хэлбэр үүсдэг. цус багадалт. Гурав дахь суурийг орлуулсны үр дүнд шинэ гурвалсан нь өмнөхтэй ижил амин хүчлийг кодлох боломжтой. Жишээлбэл, хэрэв CAC-д гурвалсан урацилыг цитозиноор сольж, CAC-ийн трилет гарч ирвэл хүмүүст фенотипийн өөрчлөлт бараг илрэхгүй. Энэ нь ойлгомжтой, учир нь Хоёр гурвалсан хоёулаа ижил амин хүчлийг кодлодог - гистидин.
Эцэст нь хэлэхэд, генетикийн кодын доройтол, биологийн ерөнхий үүднээс гурав дахь суурийн доройтол нь ДНХ, РНХ-ийн өвөрмөц бүтцэд хувьслын шинж чанартай байдаг хамгаалалтын механизм гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй.
В. Хоёрдмол утгагүй байдал.
Гурвалсан (утгагүй зүйлээс бусад) бүр зөвхөн нэг амин хүчлийг кодлодог. Тиймээс кодон - амин хүчлийн чиглэлд удамшлын код нь хоёрдмол утгагүй, амин хүчил - кодон чиглэлд хоёрдмол утгатай (муудсан) байна.
Хоёрдмол утгагүй
Амин хүчлийн кодон
Муухайрах
Мөн энэ тохиолдолд удамшлын кодыг хоёрдмол утгагүй болгох хэрэгцээ нь тодорхой юм. Өөр нэг хувилбараар, ижил кодоныг орчуулахдаа уургийн гинжин хэлхээнд өөр өөр амин хүчлүүд орж, улмаар өөр өөр анхдагч бүтэц, өөр өөр үүрэг бүхий уураг үүсдэг. Эсийн бодисын солилцоо нь "нэг ген - хэд хэдэн полипептид" горимд шилжинэ. Ийм нөхцөлд генийн зохицуулалтын үйл ажиллагаа бүрэн алдагдах нь ойлгомжтой.
ж.Туйлшрал
ДНХ ба мРНХ-ээс мэдээлэл унших нь зөвхөн нэг чиглэлд явагддаг. Туйлшрал нь дээд эрэмбийн бүтцийг (хоёрдогч, гуравдагч гэх мэт) тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой. Доод эрэмбийн бүтэц нь дээд эрэмбийн бүтцийг хэрхэн тодорхойлдог талаар бид өмнө нь ярьсан. Гуравдагч бүтэц, уураг дахь дээд эрэмбийн бүтэц нь нийлэгжсэн РНХ-ийн гинж нь ДНХ-ийн молекулаас гарах эсвэл полипептидийн гинж нь рибосомоос гарахад шууд үүсдэг. РНХ эсвэл полипептидийн чөлөөт төгсгөл нь гуравдагч бүтэцтэй болж байхад гинжин хэлхээний нөгөө төгсгөл нь ДНХ (хэрэв РНХ-г хуулбарласан бол) эсвэл рибосом (хэрэв полипептид хуулбарлагдсан бол) дээр нийлэгжсээр байдаг.
Тиймээс мэдээллийг унших нэг чиглэлтэй үйл явц (РНХ ба уургийн нийлэгжилтийн үед) нь нийлэгжсэн бодис дахь нуклеотид эсвэл амин хүчлүүдийн дарааллыг тодорхойлоход төдийгүй хоёрдогч, гуравдагч гэх мэтийг нарийн тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай. бүтэц.
г.Давхдалгүй.
Код нь давхардсан эсвэл давхцаагүй байж болно. Ихэнх организмууд давхцдаггүй кодтой байдаг. Зарим фагуудад давхардсан код байдаг.
Давхарддаггүй кодын мөн чанар нь нэг кодоны нуклеотид нэгэн зэрэг өөр кодоны нуклеотид болж чадахгүйд оршино. Хэрэв код нь давхцаж байсан бол долоон нуклеотидын дараалал (GCUGCUG) нь давхардаагүй кодтой адил хоёр амин хүчлийг (аланин-аланин) (Зураг 33, А) биш харин гурвыг (хэрэв байгаа бол) кодлох боломжтой. нийтлэг нэг нуклеотид) (Зураг 33, B) эсвэл таван (хоёр нуклеотид нийтлэг байдаг бол) (33, C зургийг үз). Сүүлийн хоёр тохиолдолд аливаа нуклеотидын мутаци нь хоёр, гурав гэх мэт дарааллыг зөрчихөд хүргэдэг. амин хүчлүүд.
Гэсэн хэдий ч нэг нуклеотидын мутаци нь полипептид нэг амин хүчлийг оруулахад үргэлж саад болдог нь тогтоогдсон. Энэ нь код нь давхцдаггүй гэсэн чухал аргумент юм.
Үүнийг 34-р зурагт тайлбарлая. Тод зураас нь давхцаагүй, давхцаагүй кодтой тохиолдолд амин хүчлийг кодлодог гурвалсан дүрсүүдийг харуулдаг. Туршилтаар генетикийн код нь давхцдаггүй болохыг тодорхой харуулсан. Туршилтын талаар дэлгэрэнгүй ярихгүйгээр, хэрэв та гурав дахь нуклеотидыг нуклеотидын дарааллаар орлуулах юм бол (34-р зургийг үз)У (одоор тэмдэглэгдсэн) өөр зүйлд:
1. Давхардаагүй кодтой бол энэ дарааллаар удирддаг уураг нь нэг (эхний) амин хүчлийг (одоор тэмдэглэгдсэн) орлуулах болно.
2. А хувилбарт давхцаж буй кодтой бол хоёр (эхний болон хоёр дахь) амин хүчлээр (одоор тэмдэглэгдсэн) орлуулалт явагдана. В хувилбарын дагуу орлуулах нь гурван амин хүчлийг (одоор тэмдэглэсэн) нөлөөлнө.
Гэсэн хэдий ч олон тооны туршилтууд ДНХ-ийн нэг нуклеотид эвдэрсэн үед уургийн тасалдал нь зөвхөн нэг амин хүчилд нөлөөлдөг болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь давхцдаггүй кодын онцлог шинж юм.
ГЗҮГЗҮГ ГЗҮГЗҮГ ГЗҮГЗҮГ
GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU
*** *** *** *** *** ***
Alanin - Alanin Ala - Cis - Ley Ala - Ley - Ley - Ала - Лей
A B C
Давхарддаггүй код Давхардсан код
Цагаан будаа. 34. Геномд давхцаагүй код байгааг тайлбарласан диаграмм (текст дэх тайлбар).
Генетик кодын давхцахгүй байх нь өөр шинж чанартай холбоотой байдаг - мэдээллийг унших нь тодорхой цэгээс эхэлдэг - эхлэлийн дохио. mRNA дахь ийм эхлэлийн дохио нь метионин AUG кодлогч кодон юм.
Хүн ерөнхий дүрмээс хазайж, давхцаж байгаа цөөн тооны гентэй байдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
д) Авсаархан байдал.
Кодонуудын хооронд цэг таслал байхгүй. Өөрөөр хэлбэл, гурвалсан бие биенээсээ, жишээлбэл, нэг утгагүй нуклеотидээр тусгаарлагддаггүй. Генетик кодонд "цэг таслал" байхгүй нь туршилтаар батлагдсан.
болон. Олон талт байдал.
Энэ код нь дэлхий дээр амьдардаг бүх организмд адилхан байдаг. ДНХ-ийн дарааллыг харгалзах уургийн дараалалтай харьцуулах замаар генетикийн кодын түгээмэл байдлын шууд нотолгоог олж авсан. Бүх бактери ба эукариот геномууд ижил кодын утгыг ашигладаг болох нь тогтоогдсон. Үл хамаарах зүйлүүд байдаг, гэхдээ олон биш.
Генетик кодын түгээмэл байдлын анхны үл хамаарах зүйл нь зарим амьтны зүйлийн митохондрид олдсон. Энэ нь амин хүчлийн триптофаныг кодлодог UGG кодонтой ижил уншигдах UGA кодоны терминатортай холбоотой юм. Нийтлэг байдлаас бусад ховор хазайлтууд бас илэрсэн.
ДНХ кодын систем.
ДНХ-ийн генийн код нь 64 гурвалсан нуклеотидээс бүрддэг. Эдгээр гурвалсануудыг кодон гэж нэрлэдэг. Кодон бүр нь уургийн нийлэгжилтэнд хэрэглэгддэг 20 амин хүчлийн аль нэгийг кодлодог. Энэ нь кодонд тодорхой хэмжээний илүүдэл өгдөг: ихэнх амин хүчлүүд нэгээс олон кодоноор кодлогдсон байдаг.
Нэг кодон нь харилцан уялдаатай хоёр үүргийг гүйцэтгэдэг: энэ нь орчуулгын эхлэлийг илтгэж, өсөн нэмэгдэж буй полипептидийн гинжин хэлхээнд амин хүчлийн метиониныг (Met) оруулахыг кодлодог. ДНХ кодлох систем нь генетикийн кодыг РНХ кодон эсвэл ДНХ кодон хэлбэрээр илэрхийлэх боломжтой байхаар бүтээгдсэн. РНХ кодонууд нь РНХ-д (мРНХ) олддог бөгөөд эдгээр кодонууд нь полипептидийн нийлэгжилтийн явцад мэдээллийг унших чадвартай байдаг (энэ процессыг орчуулга гэж нэрлэдэг). Гэхдээ мРНХ молекул бүр харгалзах генээс транскрипцээр нуклеотидын дарааллыг олж авдаг.
Хоёр амин хүчлээс бусад нь (Met ба Trp) 2-оос 6 өөр кодоноор кодлогдох боломжтой. Гэсэн хэдий ч ихэнх организмын геном нь зарим кодонууд бусдаас илүүд үздэг болохыг харуулж байна. Жишээлбэл, хүний хувьд аланиныг GCG-ээс 4 дахин их кодчилдог. Энэ нь зарим кодонуудын орчуулгын аппарат (жишээ нь рибосом) илүү үр дүнтэй орчуулж байгааг илтгэж магадгүй юм.
Генетик код нь бараг бүх нийтийнх юм. Амьтан, ургамал, бичил биетэнд ижил кодонууд амин хүчлүүдийн ижил хэсэгт хуваарилагддаг бөгөөд ижил эхлэх, зогсоох дохио нь ижил байдаг. Гэсэн хэдий ч зарим үл хамаарах зүйл олдсон. Ихэнх нь амин хүчилд гурван зогсолтын кодонуудын нэг эсвэл хоёрыг хуваарилдаг.
