Генетический код и его свойства

Генетический код – свойственная живым организмам система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов, отражающих аминокислотную последовательность в молекуле белка.

Свойства генетического кода:

1. Триплетность – каждой аминокислоте соответствует сочетание из 3-х нуклеотидов, последовательно расположенных в цепи ДНК. Из 4-х элементов (нуклеотидов) по 3 можно составить 64 различных сочетания - триплета, - что с избытком достаточно для кодирования всех 22-х альфа-аминокислот. Причем, 61 триплет кодирующий, т. е. им соответствует какая либо аминокислота, а 3 триплета не соответствуют ни одной аминокислоте. Эти триплеты – сигналы окончания синтеза полипептидной цепи. Необходимость таких триплетов вызвана тем, что в ряде случаев на и-РНК осуществляется синтез нескольких полипептидных цепей, для отделения их друг от друга и используются указанные триплеты. Их называют «стоп-кодоны» или «нонсенс-кодоны».

2. Однозначность или специфичность – каждый триплет соответствует только одной аминокислоте.

3. Избыточность или вырожденность – каждая кислота может быть зашифрована более чем одним кодоном, или триплетом. Например, аминокислоте глицин соответствует 4 кодона: ЦЦА, ЦЦГ, ЦЦТ, ЦЦЦ. Но чаще у аминокислот их 2 – 3.

4. Универсальность – все живые организмы имеют один и тот же генетический код от амёбы до человека. Одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех живых существ. Это свойство генетического кода подтверждает единство происхождения всего живого на Земле и эволюцию живого.

5. Непрерывность – между кодонами внутри гена нет промежутков, знаков препинания, точек, тире. При считывании информации с молекулы ДНК ген транскрибируется полностью, всегда целиком. Ген – наименьшая функционально неделимая единица наследственной информации.

6. Неперекрываемость – информация всегда списывается по три нуклеотида, триплетами. Конечный нуклеотид одного триплета не может служить началом следующего. Поскольку генетический код подобен языку, разберём это его свойство на примере такой, составленной из триплетов (слов, в которых три буквы), фразы: жил был кот тих был сер мил мне тот кот. Смысл написанного понятен, несмотря на отсутствие знаков препинания. Если же мы уберём в слове «кот» букву «т», поскольку следующее слово всё равно начинается этой буквой и, возможно, достаточно одной (один нуклеотид в гене), но читать будем также тройками букв (триплетность генетического кода), то получится бессмыслица: жил был кот ихб ылс ерм илм нет отк от… Бессмыслица возникает и при выпадении одного или двух нуклеотидов из гена. Белок, который считывается с такого «испорченного» гена, не будет иметь ничего общего с тем белком, который кодировался нормальным геном. Поэтому ген в цепи ДНК имеет строго фиксированное начало считывания.