Какие основные свойства генетического кода

Какие основные свойства генетического кода thumbnail

Анонимный вопрос

13 января 2019  · 2,8 K

Генетический код-способ записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности образующих эти кислоты нуклеотидов.

Свойства:
-Специфичность-3 нуклеотида кодируют только 1 определенную аминокислоту.
-Избыточность-1 аминокислота может кодироваться несколькими нуклеотидами
-Триплетность-3 нуклеотида кодируют 1 аминокислоту
-Неперекрываемость-3 нуклеотида входят в состав только 1 аминокислоты
-Универсальность-генетический год един для всех организмов

Какие нуклеотиды входят в состав и ДНК, и РНК?

Со-основатель медико-генетического центра Genotek. Сотрудник Института Биомедици…

Нуклеотиды в ДНК:

Аденин – А

Цитозин – Ц (C)

Гуанин – Г(G)

Тимин – Т

В РНК:

Аденин – А

Цитозин – Ц (C)

Гуанин – Г(G)

Урацил – У(U)

Таким образом, и в ДНК, и в РНК встречаются аденин, цитозин, гуанин.

Почему между нуклеотидами и аминокислотами не существует комплементарности? Разве генетический код не доказывает эту комплементарность?

Популяризатор биологии, особенно биохимии и доказательной медицины. Область научной…  · vk.com/mir_mol

Между аминокислотами и нуклеотидами нет комплементарности наподобие той, которая есть между нуклеотидами А—Т/У и Г—Ц. Вас, очевидно, интересует вопрос, как в таком случае происходит трансляция, то есть перевод с языка нуклеотидов на язык аминокислот, а именно синтез белка в соответствии с последовательностью матричной РНК (мРНК). Правила такого перевода называются генетическим кодом.

Во-первых, синтез белка происходит не напрямую по мРНК, а с участием адаптеров – молекул-посредников, называемых транспортными РНК (тРНК). Одним участком тРНК взаимодействует с мРНК по принципу комплементарности, который никто не отменял (кодон-антикодоновое взаимодействие). А с другим концом молекулы тРНК связана молекула аминокислоты. Поэтому если говорить максимально корректно, то тРНК, уже участвующую в процессе трансляции, лучше называть аминоацил-тРНК («аминоацил» значит остаток аминокислоты). Аминокислоты, сидящие на соседних молекулах тРНК, позже соединятся с помощью пептидной связи. И так далее. Происходит биосинтез полипептида.

Во-вторых, важным моментом является специфическое присоединение определённой аминокислоты к определённой тРНК (имеющей строго определённый антикодон). Конечно, это происходит до трансляции! Чтобы такой процесс произошёл и чтобы специфичность была соблюдена, необходимо действие фермента. Он называется аминоацил-тРНК-синтетаза. Она имеет интересную структуру, которая позволяет ещё и дополнительно контролировать корректность связывания аминокислоты со «своей» тРНК. Мало кто обращает внимание на эту реакцию, но именно в этот момент и происходит реализация генетического кода! Таким образом, в реализации генетического кода принимает участие не комплементарность, сходная с комплементарностью между определёнными нуклеотидами, а субстратная специфичность тРНК с конкретным антикодоном и аминокислоты к ферменту.

Генетический код лишь говорит о существовании соответствия между кодонами тРНК и аминокислотами, но не раскрывает механизма, обеспечивающего такое соответствие. Для реализации генетического кода важен не принцип комплементарности, а специфичность действия аминоацил-тРНК-синтетазы.

В чем смысл атеизма, если мы еще не до конца поняли как устроен наш мир и есть ли в нем Верховный разум, описать который хотя бы попытались мировые религии?

опытный атеист, работал в google, знаю 7 естественных языков и столько же…

В реальной жизни мы никогда не обладаем полнотой информации, нам требуется умение работать с приблизительными, а не с абсолютно точными данными. Разница между подходом к анализу информации убеждённого догматика и критически мыслящего атеиста состоит в том, что второй скажет: “у нас недостаточно информации, поэтому давайте попытаемся решить, какой ответ наиболее вероятен”. И он будет понимать, что его данные по вопросу очень грубые, предварительные и, в целом, могут оказаться недостоверными. Если они совсем уж плохи, то последовательный атеист не будет ими пользоваться, а честно признается, что ответа пока нет. Например, мы можем предполагать, что кроме нас есть другие цивилизации во Вселенной, но основание считать, что это возможно, не является основанием считать, что так оно и есть. И потому мы пока вынуждены сказать, что не знаем наверняка. Вполне разумно воздержаться от ответа, хотя это важно только тогда, когда приоритетом мы ставим именно получение достоверной информации.

(Кстати, под атеистом я имею в виду не просто антиклерикально настроенную личность, но эпистемологически грамотного человека, соблюдающего научный скептицизм)

Ортодоксальный верующий поступает не так. Поэтому он легко объяснит ураган Катрина “греховным” поведением гомосексуалов. А изучать метеорологию —­ пойти на риск, что честный ответ будет “знаем лишь с определённой точностью”, что ещё хуже: “шторм никак не связан с гомосексуалами”. Достоверная информация такому верующему не нужна, его “метод познания” решает другие задачи: ему нужно любыми правдами и неправдами обосновать свою картину мира, индуцированную всевозможными прорехами в знаниях, считать себя правым, а оппонента наивным дурачком. Это имеет нулевое отношение к познанию чего-либо. Бывает, естественно, что верующий и вовсе не такой, тем не менее сама идея принадлежности к определённой конфессии поощряет некоторую сознательную предвзятость в различных вопросах, увеличивая риск проявления оной в неподходящий момент.

А теперь по порядку. Обращаем внимание на корень слова “атеизм” и вспоминаем, что же такое теизм. Берём любого теистического бога, забываем про абсолютные доказательства как класс и открываем для себя простецкую теорему Байеса. Что мы можем сказать с точки зрения теории вероятностей, к примеру, по поводу библии в целом и её теистического бога в частности? Ладно, просто лично я ничего другого не знаю, а библия довольно проста и показательна.

Читайте также:  Через какое время цемент теряет свои свойства

Нам известно 0 (ноль) механизмов воскрешения людей; нам известно 0 (ноль) задокументированных достоверных случаев воскрешения людей; нам известны очень хорошо механизмы, происходящие при смерти мозга; все научные данные говорят о необратимом характере смерти мозга и стремительном разрушении мозговых структур в первые минуты и десятки минут после смерти; при этом у нас 0 (ноль) доказательств воскресения Иисуса, что он существует сейчас и очень неверные сведения относительно того, что Иисус вообще являлся реальной исторической личностью. А также у нас есть тысячи мифов и религиозных текстов самых разных народов, включая библию, где люди воскресают пачками: как мы помним, библия учит, что когда Иисус воскрес, в городе были видны многие воскресшие пророки. Всё это говорит нам о том, что вероятность того, что он и правда воскрес, близка к нулю настолько, насколько это возможно. А вероятность, что это просто очередной мифологический текст ­— почти единица.

Отсюда мы плавно переходим к понятию нефальсифицируемости. Нефальсифицируемость гипотезы или некоего утверждения не означает их ложность ­— это гипотеза, истинность которой мы не можем проверить. Мы принципиально не знаем, ложная она или истинная. С другой стороны, как сказал Карл Саган: “экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств”. С оглядкой на этот полезный принцип, идея о том, что человек взял и воскрес, может расцениваться так, будто наука в этом аспекте не имеет объяснительной силы. Однако, как хорошо известно, мы используем теории, связываем их, строим предсказательные модели и всё у нас очень хорошо работает. Наука — это самокорректирующийся вероятностный механизм, один из принципов которого гласит, что любое знание лишь промежуточная интерпретация истины. Знания дополняются, уточняются. Всё ок.

Снова возвращаемся к Иисусу. Важно понять простую вещь: христианский бог не является деистическим богом и упор на реальность за пределами физики напрямую противоречит библии. Напротив, теистический бог, согласно религиозным текстам, напрямую влияет на реальность и, таким образом, вполне фальсифицируем. Наличие утверждений о якобы исцелениях, схождении благодатного огня, выживание в чреве кита, множественных воскресениях, рождении ребёнка девственницей, путешествии израильтян из Египта через пустыню и прочее, прочее дают широкие возможности для прямого опровержения информации из библии. В этом плане лишь произвольное назначение неудобных участков текста “метафорами” позволяет верующему возмущаться научным анализом его книги. Но это возмущение по меньшей мере странно, а в целом — необоснованно. И даже если библия и правда гениально составленный текст, требующий чтения между строк, нетрудно показать, что миллионы людей по всему миру понимают тексты библии именно как буквальное повествование, а чтение между строк — метод настолько нестрогий и произвольный, что я даже не хочу его касаться.

(А если кто-то всерьёз считает, что библия — гениальный текст, то вот вам визуализированная репрезентация противоречий, смешных нестыковок: BibViz Project – Bible Contradictions, Misogyny, Violence, Inaccuracies interactively visualized. Или списком.)

Конечно, можно ещё вспомнить о том, что библейский бог — светоч морали, который поощряет “правильные” поступки, гневается и наказывает за “неправильные”. И здесь ведь открывается просто целое поле для научных/статистических экспериментов.

Суммируя только вышеприведённые факты, мы можем утверждать, что вероятность существования данного бога стремится к нулю. То же самое можно утверждать обо всех теистических божествах, которые нам известны из мифологических и религиозных текстов.

Забавно и то, что с появлением фото- видеосъемки всякие воскресения и чудеса удивительным образом прекратились, а с появлением психиатрических стандартов уровня ‘Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders’ мы почему-то перестали наблюдать толпы пророков, даже относиться к ним стали по-другому.

Между тем многие верующие придерживаются позиции “Бога белых пятен”, а в особенности за эту концепцию цепляются работники культов, но это лишь моя личная и скромная выборка. В попытке хоть как-то рационализировать свои заблуждения, они полагают, что существуют неразрешимые вопросы, которые доказывают наличие бога, но упорно не приводят оснований считать так. Впрочем, сложность задаваемых вопросов не только не является основанием считать вопрос неразрешимым, но, как правило, является признаком поверхностного знакомства с рассматриваемой проблематикой, а иногда и признаком того, что вопрос попросту глупый и ненаучный. Думаю, будет излишне говорить, что наша современная цивилизация может существовать только благодаря науке и техническому прогрессу, которые вместе решают такие сложные вопросы, какие случайный человек и представить не может.

Разумеется, эволюционировавший в более примитивных первобытных условиях, наш мозг устроен таким образом, чтобы постоянно искать закономерности и делать далёкие прогнозы. В животном мире выживаемость обеспечивается тем, что ты избегаешь серьёзных ошибок второго рода (например, в результате неправильной интерпретации внешних сигналов, как то шелест листьев, рискуешь быть съеденным хищником), взамен чаще совершаешь незначительные ошибки первого рода. Но есть контринтуитивные вещи: скажем, откуда взялась Вселенная? Как смоделировать в голове желание найти закономерность и одновременно учитывать необъяснимость таких явлений? В этом-то котле и зарождаются боги, чудеса, даже страхи.

Читайте также:  Какими другими свойствами обладает воздух опиши кратко

Мораль: если человек отказывается от науки в пользу бога либо идёт на компромисс (по-русски: усаживается на оба стула), он сознательно понижает для себя стандарты доказательства во всём. Высокие стандарты доказательности гарантируют нам приемлемую достоверность ответов, тем самым понижая потенциальные риски, связанные с иррациональными убеждениями. Решение снизить стандарты доказательств, если вас интересует истина (или её промежуточное состояние), никогда не является приемлемой затеей. Сейчас у нас нет никаких объективных оснований считать, что боги, чудеса имеют место быть. Субъективные основания в расчёт не берём по вышеописанным соображениям. Пользуясь случаем, рекомендую книги Даниеля Канемана и Паскаля Бойе: Thinking, Fast and Slow и Religion Explained: The Evolutionary Origins of Religious Thought соответственно.

Прочитать ещё 57 ответов

Один и тот же набор ДНК содержится во всех клетках организма. Почему же клетки различаются?

Это очень интересный вопрос! Мне кажется, предыдущий ответ немножко сумбурный, поэтому отвечу.
Дело в том, что в нашем организме нет ни одной клетки, в которой работали бы все гены сразу. Во всех клетках нашего организма всегда работает некоторый процент от всего генома. Это – так называемые “гены домашнего хозяйства”. Они отвечают за самые важные и необходимые функции, вне зависимости от специализации и вида клетки. То есть это те гены, которые работают во всех клетках без исключения. А есть гены, которые работают только в одном типе клеток, например, в нейронах мозга. Эти гены занимают определённый процент во всём геноме. Есть гены, работающие только в эритроцитах. Например, зачем нейронам гемоглобин для переноса кислорода? В нейронах ген гемоглобина отключается,  зато гемоглобин необходим эритроцитам, и там этот ген активно работает. Такие гены называются “luxury гены” или “гены роскоши”.
Таким образом, клетки отличаются друг от друга, несмотря на одинаковый геном, потому что в каждом типе клеток работает свой набор генов, а не весь геном целиком.

Прочитать ещё 1 ответ

Как связаны между собой хромосомы, ДНК, гены?

ALBA synchrotron, postdoc

ДНК – это молекула, которая содержит генетическую информацию. Ген – кусок этой молекулы, описывающий синтез конкретного белка. Хромосома – способ упаковки молекулы ДНК внутри ядра. Если проводить аналогию с компьютером, ген – это один исполняемый файл, ДНК – папка с кучей файлов, хромосома – архив этой папки.

Прочитать ещё 2 ответа

Источник

Генетические функции ДНК заключаются в том, что она обеспечивает хранение, передачу и реализацию наследственной информации, которая представляет собой информацию о первичной структуре белков (т.е. их аминокислотном составе). Связь ДНК с синтезом белка была предсказана биохимиками Дж. Бидлом и Э. Тейтумом еще в 1944 г. при изучении механизма мутаций у плесневого грибка Neurospora. Информация записана в виде определенной последовательности азотистых оснований в молекуле ДНК с помощью генетического кода. Расшифровку генетического кода считают одним из великих открытий естествознания ХХ в. и по значимости приравнивают к открытию ядерной энергии в физике. Успех в этой области связан с именем американского ученого М. Ниренберга, в лаборатории которого был расшифрован первый кодон — YYY. Однако весь процесс расшифровки занял более 10 лет, в нем участвовало много известных ученых из разных стран, и не только биологи, но и физики, математики, кибернетики. Решающий вклад в разработку механизма записи генетической информации был внесен Г. Гамовым, который первым предположил, что кодон состоит из трех нуклеотидов. Совместными усилиями ученых была дана полная характеристика генетического кода.

Таблица генетического кода
Таблица генетического кода
Буквы во внутреннем круге — основания в 1-й позиции в кодоне, буквы во втором круге —
основания во 2-й позиции и буквы снаружи второго круга — основания в 3-й позиции.
В последнем круге — сокращенные названия аминокислот. НП — неполярные,
П — полярные аминокислотные остатки.

Основными свойствами генетического кода являются: триплетность, вырожденность и неперекрываемость. Триплетность означает, что последовательность из трех оснований определяет включение в молекулу белка специфической аминокислоты (например, АУГ — метионин). Вырожденность кода заключается в том, что одна  и та же аминокислота может кодироваться двумя или несколькими кодонами. Неперекрываемость означает, что одно и то же основание не может входить в состав двух соседних кодонов.

Установлено, что код является универсальным, т.е. принцип записи генетической информации одинаков у всех организмов.

Триплеты, кодирующие одну и ту же аминокислоту, называются кодонами-синонимами. Обычно они имеют одинаковые основания в 1-й и 2-й позициях и различаются только по третьему основанию. Например, включение аминокислоты аланина в молекулу белка кодируют кодоны-синонимы в молекуле РНК — GCA, GCC, GCG, GCY. В составе генетического кода имеются три некодирующих триплета (нонсенс-кодоны — UAG, UGA, UAA), которые играют роль stop-сигналов в процессе считывания информации.

Установлено, что универсальность генетического кода не является абсолютной. При сохранении общего для всех организмов принципа кодирования и особенностей кода в ряде случаев наблюдается изменение смысловой нагрузки отдельных кодовых слов. Это явление получило название неоднозначности генетического кода, а сам код был назван квазиуниверсальным.

Читайте также:  Какими свойствами обладает соя

Читайте также другие статьи темы 6 “Молекулярные основы наследственности”:

  • 6.1. Открытие ДНК. ДНК – носитель генетической информации
  • 6.2. Модель молекулы ДНК
  • 6.4. Синтез белка. Транскрипция и трансляция. ДНК и РНК
  • 6.5. Процесс репликации ДНК

 Вопросы и задания по теме “Молекулярные основы наследственности”

Перейти к чтению других тем книги “Генетика и селекция. Теория. Задания. Ответы”:

  • Тема 1. История развития генетики
  • Тема 2. Законы Менделя
  • Тема 3. Взаимодействие генов
  • Тема 4. Сцепление генов. Кроссинговер
  • Тема 5. Генетика пола. Половые хромосомы. Наследование, сцепленное с полом
  • Тема 7. Ген и геном
  • Тема 8. Генная инженерия: ее развитие и методы
  • Тема 9. Мутационная изменчивость
  • Тема 10. Модификационная изменчивость
  • Тема 11. Генетика и эволюция
  • Тема 12. Генетика человека
  • Тема 13. Генетические основы селекции

Источник

 
 
 

Генетический код и его свойства

“Самым трудным в проблеме кода было понять, что код существует. На это потребовалось целое столетие.

Когда это поняли, то для того чтобы разобраться в деталях, хватило каких-нибудь десяти лет.”

Ичас М. Биологический код. М.: Мир, 1971

Нуклеотиды ДНК и РНК

  1. Пуриновые: аденин, гуанин
  2. Пиримидиновые: цитозин, тимин (урацил)

Кодон – триплет нуклеотидов, кодирующих определенную аминокислоту.

таб. 1. Аминокислоты, которые обычно встречаются в белках
НазваниеСокращенное обозначение
1. АланинAla
2. АргининArg
3. АспарагинAsn
4. Аспарагиновая кислотаAsp
5. ЦистеинCys
6. Глутаминовая кислотаGlu
7. ГлутаминGln
8. ГлицинGly
9. ГистидинHis
10. ИзолейцинIle
11. ЛейцинLeu
12. ЛизинLys
13. МетионинMet
14. ФенилаланинPhe
15. ПролинPro
16. СерииSer
17. ТреонинThr
18. ТриптофанTrp
19. ТирозинTyr
20. ВалинVal

Генетический код

Генетический код, который еще называют аминокислотным кодом, – это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белке с
помощью последовательности расположения нуклеотидных остатков в ДНК, которые содержат одно из 4-х азотистых оснований: аденин (А), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (Т).
Однако, поскольку двунитчатая спираль ДНК не принимает непосредственного участия в синтезе белка, который кодируется одной из этих нитей (т.е. РНК), то код
записывается на языке РНК, в котором вместо тимина входит урацил (U). По этой же причине принято говорить, что код – это последовательность нуклеотидов, а не пар
нуклеотидов.

Генетический код представлен определенными кодовыми словами, – кодонами.

Первое кодовое слово было расшифровано Ниренбергом и Маттеи в 1961 г. Они получили из кишечной палочки экстракт, содержащий рибосомы и прочие факторы,
необходимые для синтеза белка. Получилась бесклеточная система для синтеза белка, которая могла бы осуществлять сборку белка из аминокислот, если в среду добавить
необходимую мРНК. Добавив в среду синтетическую РНК, состоящую только из урацилов, они обнаружили, что образовался белок, состоящий только из фенилаланина
(полифенилаланин). Так было установлено, что триплет нуклеотидов УУУ (кодон) соответствует фенилаланину. В течение последующих 5-6 лет были определены все
кодоны генетического кода.

Генетический код – своеобразный словарь, переводящий текст, записанный с помощью четырех нуклеотидов, в белковый текст, записанный с помощью 20 аминокислот.
Остальные аминокислоты, встречающиеся в белке, являются модификациями одной из 20 аминокислот.

Свойства генетического кода

Генетический код имеет следующие свойства.

  1. Триплетность – каждой аминокислоте соответствует тройка нуклеотидов. Легко подсчитать, что существуют 43 = 64 кодона. Из них 61 является
    смысловым и 3 – бессмысленными (терминирующими, stop-кодонами).

  2. Непрерывность (нет разделительных знаков между нуклеотидами) – отсутствие внутригенных знаков препинания;

    Внутри гена каждый нуклеотид входит в состав значащего кодона. В 1961г. Сеймур Бензер и Френсис Крик экспериментально доказали триплетность кода
    и его непрерывность (компактость)
    [показать]

 
 

Куда пойти учиться

 

Виртуальные консультации

На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить
поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и
поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании
полученных фактов.

Медицинский форум КОМПАС ЗДОРОВЬЯ

Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся!
Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.

Подробнее см. Правила форума  

Какие основные свойства генетического кода

Последние сообщения

Реальные консультации

Реальный консультативный прием ограничен.

Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.

Заметки на полях

навязывание услуг компании Билайн, воровство компании Билайн

Нажми на картинку –
узнай подробности!

Новости сайта

Ссылки на внешние страницы

20.05.12

Уважаемые пользователи!

Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал,
запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.

Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.

Тема от 05.09.08 актуальна!

Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на
нашем форуме

05.09.08

В настоящее время на сайте готовится полная
HTML-версия МКБ-10 – Международной классификации болезней, 10-я редакция.

Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме

25.04.08

Уведомления об изменениях на сайте можно получить через

раздел форума “Компас здоровья” – Библиотека сайта “Островок здоровья”

 

Источник