Για να υπάρχει αντιστοιχία μεταξύ των πληροφοριών του πολυνουκλεοτιδίου και εκείνου του πολυπεπτιδίου, υπάρχει ένας κωδικός: ο γενετικός κώδικας.
Τα γενικά χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα μπορούν να απαριθμηθούν ως εξής:
Ο γενετικός κώδικας αποτελείται από τρίδυμα και στερείται εσωτερικών σημείων στίξης (Crick & Brenner,).
Αποκρυπτογραφήθηκε με τη χρήση "συστημάτων μετάφρασης ανοιχτής κυψέλης" (Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964).
Είναι εξαιρετικά εκφυλισμένο (συνώνυμα).
Η οργάνωση του πίνακα κωδικών δεν είναι τυχαία.
Τριάδες «βλακείες».
Ο γενετικός κώδικας είναι "τυπικός", αλλά όχι "καθολικός".
Κοιτάζοντας τον πίνακα του γενετικού κώδικα, πρέπει να θυμόμαστε ότι αναφέρεται στη μετάφραση του "RNAm σε πολυπεπτίδιο, για το οποίο οι νουκλεοτιδικές βάσεις που εμπλέκονται είναι A, U, G, C. Η βιοσύνθεση μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας είναι η μετάφραση του η αλληλουχία νουκλεοτιδίων σε αλληλουχία αμινοξύ.
Κάθε βασική τριπλέτα του RNAm, που ονομάζεται κωδικόνιο, έχει την πρώτη βάση στην αριστερή στήλη, τη δεύτερη στην επάνω σειρά, την τρίτη στη δεξιά στήλη. Ας πάρουμε για παράδειγμα την τρυπτοφάνη (π.χ. Try) και βλέπουμε ότι το αντίστοιχο κωδικόνιο θα να είναι, κατά σειρά, UGG. Στην πραγματικότητα, η πρώτη βάση, U, περιλαμβάνει ολόκληρη τη σειρά κουτιών στην κορυφή. σε αυτό, το G προσδιορίζει το πιο δεξιό πλαίσιο και την τέταρτη γραμμή του ίδιου του πλαισίου, όπου βρίσκουμε γραμμένο Try. Ομοίως, για να συνθέσουμε το τετραπεπτίδιο Leucine-Alanine-Arginine-Serína (σύμβολα Leu-Ala-Arg-Ser) μπορούμε να βρούμε τα κωδικόνια UUA-AUC-AGA-UCA στον κώδικα.
Σε αυτό το σημείο, ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι όλα τα αμινοξέα του τετραπεπτιδίου μας κωδικοποιούνται (σε αντίθεση με την τρυπτοφάνη) με περισσότερα από ένα κωδικόνια. Δεν είναι τυχαίο ότι στο παράδειγμα που μόλις αναφέραμε επιλέξαμε τα υποδεικνυόμενα κωδικόνια.Θα μπορούσαμε να έχουμε κωδικοποιήσει το ίδιο τριπεπτίδιο με διαφορετική αλληλουχία RNAm, όπως CUC-GCC-CGG-UCC.
Αρχικά, το γεγονός ότι ένα μόνο αμινοξύ αντιστοιχούσε σε περισσότερα από ένα τρίδυμο έλαβε μια έννοια τυχαίας, που εκφράζεται επίσης στην επιλογή του όρου εκφυλισμού του κώδικα, που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του φαινομένου της συνωνυμίας. Από την άλλη πλευρά, ορισμένα δεδομένα υποδηλώνουν ότι η διαθεσιμότητα συνωνύμων που αναφέρονται στη διαφορετική σταθερότητα της γενετικής πληροφορίας δεν είναι καθόλου τυχαία. Αυτό φαίνεται να επιβεβαιώνεται επίσης από την εύρεση διαφορετικής τιμής του λόγου A + T / G + C στα διάφορα στάδια της εξέλιξης. Για παράδειγμα, σε προκαρυώτες, όπου η ανάγκη για μεταβλητότητα δεν ικανοποιείται από τους κανόνες του Μεντελισμού και του νεο-Μεντελισμού, ο λόγος Α + Τ / Γ + Γ τείνει να αυξάνεται. Η επακόλουθη χαμηλότερη σταθερότητα, ενόψει μεταλλάξεων, παρέχει μεγαλύτερη ευκαιρίες για μεταβλητότητα τυχαία από γονιδιακή μετάλλαξη.
Στα ευκαρυωτικά, ιδίως στα πολυκύτταρα κύτταρα, στα οποία είναι απαραίτητο τα κύτταρα του μεμονωμένου οργανισμού να διατηρούν όλα την ίδια κληρονομική κληρονομιά, ο λόγος A + T / G + C στο DNA τείνει να μειώνεται, μειώνοντας την ευκαιρία για σωματικές γονιδιακές μεταλλάξεις Το
Η ύπαρξη συνώνυμων κωδικώνων στον γενετικό κώδικα εγείρει το πρόβλημα, που ήδη αναφέρθηκε, της πολλαπλότητας ή μη των αντικωδωδίων στο RNAt.
Είναι βέβαιο ότι υπάρχει τουλάχιστον ένα RNAt για κάθε αμινοξύ, αλλά δεν είναι εξίσου βέβαιο εάν ένα μόνο RNAt μπορεί να συνδεθεί με ένα μόνο κωδικόνιο ή μπορεί να αναγνωρίσει αδιάφορα συνώνυμα (ειδικά όταν αυτά διαφέρουν μόνο για την τρίτη βάση).
Μπορούμε να συμπεράνουμε ότι υπάρχουν κατά μέσο όρο τρία συνώνυμα κωδικόνια για κάθε αμινοξύ, ενώ τα αντικωδικόνια είναι τουλάχιστον ένα και όχι περισσότερα από τρία.
Υπενθυμίζοντας ότι τα γονίδια προορίζονται ως μεμονωμένες εκτάσεις πολύ μεγάλων πολυνουκλεοτιδικών αλληλουχιών του DNA, είναι σαφές ότι η αρχή και το τέλος του μοναδικού γονιδίου πρέπει απαραίτητα να περιέχονται στη μνήμη.
ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΗ ΠΡΩΤΕINΝΩΝ
Σε διάφορα μέρη του DNA υπάρχει το άνοιγμα της διπλής αλυσίδας και η σύνθεση των διαφορετικών τύπων RNA.
Κατά τη διάρκεια του σταδίου φόρτωσης, το RNAt συνδέεται με τα αμινοξέα (προηγουμένως ενεργοποιημένα από το ΑΤΡ και από το συγκεκριμένο ένζυμο). Ο βιοσυνθετικός "μηχανισμός" δεν είναι σε θέση να "διορθώσει" εσφαλμένα φορτωμένα tRNA.
Το RNAr στη συνέχεια διασπάται στις δύο υπομονάδες και, συνδέοντας με τις ριβοσωματικές πρωτεΐνες, δημιουργεί τη συναρμολόγηση των ριβοσωμάτων.
Το RNAm, περνώντας μέσα από το κυτταρόπλασμα, συνδέεται με τα ριβοσώματα, σχηματίζοντας το πολυσόσωμα. Κάθε ριβόσωμα, που ρέει στον αγγελιοφόρο, φιλοξενεί σταδιακά το RNAt συμπληρωματικό των σχετικών κωδικονίων, λαμβάνοντας τα αμινοξέα και συνδέοντάς τα με την πολυπεπτιδική αλυσίδα στο σχηματισμό.
Το σχετικά σταθερό RNA επανέρχεται στην κυκλοφορία. Τα ριβοσώματα χρησιμοποιούνται επίσης ξανά, απελευθερώνοντας το ήδη συναρμολογημένο πολυπεπτίδιο.
Ο αγγελιοφόρος, λιγότερο σταθερός επειδή είναι όλα μονοκατερίνης, διασπάται (από τη ριβονουκλεάση) στα συστατικά ριβονουκλεοτίδια.
Ο κύκλος συνεχίζεται έτσι, συνθέτοντας το ένα μετά το άλλο τα πολυπεπτίδια στα αγγελιοφόρα RNA που παρέχονται από τη μεταγραφή.
