Módszerei A biológiai információ

Módszerei A biológiai információ. Genetikai (biológiai) kód

Átmenet a prelife hogy a földi élet társított adatfolyam-clearance (lásd. P. 1.4.6 ábra. 2,22). Minden olyan információt

beleértve a biológiai, fenntartása vagy manipulálni vele rendszert követel meg a felvétel vagy a kódolás. A világ a élettartam érhető el egy információs makromolekulák (DNS, RNS, fehérje), ami a biomolekuláris szövegek (vzaimosootvetstviya tartalom DNKovye, RNKovye és fehérje) hoztuk létre a biológiai (genetikai) kódot. Biolnformatics fent említett polimerek megadja a jogot, hogy hívja a földi élet fehérje és nukleinsav.

A kérdés, hogy kémiai jellegét biológiai információhordozó egy ketrecben egy régóta vita tárgya. A döntő érv a nukleinsavak (DNS) volt a kísérletek eredményeit F. Griffith (1928), reprodukálni egy új módszertani szinten O. Avery (1944). Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az akvizíció a pneumococcus patogén törzs kórokozó tulajdonságai miatt a behatolás ezen pneumococcus DNS patogenitású pneumococcus. Egyéb bioinformatikai mutatott genetikai funkció DNS:

• állandóságának DNS-tartalom a szomatikus sejtekben egy szervezet;

• hogy a tartalom a DNS ploiditás sejtek (szomatikus sejtek annak kétszer nagyobb, mint a szex);

• jelenség a genetikai rekombináció prokariótákban azok konjugáció, amelyben a penetráció a DNS-fragmensek egy bakteriális sejtből a másikba egy megfelelő változást a fenotípusos tulajdonságok;

• transzdukciós jelenség - változó örökletes tulajdonságai baktériumsejtek által transzfer DNS egy adott törzsből származó másik bakteriofágot alkalmazó;

• fertőző vírus határozza meg, hogy képesek a nukleinsav.

Metabolikus stabilitás (biztonsági információ), a nagy molekulaméret (adatok kapacitás) szupramolekuláris szervezése DNS formájában egy kettős spirál kialakított komplementer makromolekulák (mátrix másolási mechanizmus vagy „eltávolítása” információ), hogy megfeleljen a követelményeknek az anyag eljáró tárolására genetikai információ és a replikáció. Egy másik helyzet az információk felhasználását a fejlődési folyamatok és az aktivitás. A természetes RNS polinukleotidok (de nem a DNS) mutathat enzimatikus aktivitás (ribozimek), de nagyon korlátozott mértékben. A fehérjéket is jellemzi az ilyen tevékenység teljes. Tartalom a fejlődését a mechanizmus a „közvetített

sredovannogo autokatalízis peptidek „(lásd. o. 1.4.4), vagy, más szóval, a folyamat a fehérjeszintézis egy sejtben, kombinálja a lehetséges mindkét típusú biopolimerek és eleve struktúra információs rendszer (információáramlás) élő formák. Major résztvevők ebben a rendszerben - a DNS, RNS és fehérjék.

kétféle szövegek jelen az élet a világ, kapcsolódó nukleinsavak, rögzített segítségével nukleotidok és rokon fehérjék, rögzített segítségével aminosavak.

Számítások azt mondják, hogy a kódoló egy aminosavat egy fehérje elegendő Trio nukleotidok DNS és / vagy RNS. A lehetséges kombinációk számának nukleotidok 4-4, amelyek székhelye eltérő módon a DNS-molekula által mért csillagászati számok. Így egy DNS-fragmens csak 100 bp Ez elméletileg lehet kódolt aminosavszekvencia fehérje 4100 közepes méretű. A kombinációk száma 4 2 (16), amikor a aminosavak száma a „standard” a fehérje szintézist 20 nem elegendő, míg a kombinációk száma a 4-ből 3 (64) megfelel a elegendőség kritériumnak.

In vitro szintetizált rövid fragmentumok, RNS, amely egy a négy nukleotid. Ezeket a fragmenseket azután használjuk mesterséges fehérjeszintézis rendszerek. Alkalmazása fragmens poli-U (in liuridilovy polimer) kapunk peptid, amely teljes mértékben az aminosav fenil-alanin. Arra a következtetésre jutottak, hogy a három-uridilo O nukleotid RNS (adenin három nukleotid a DNS-t) kódoló fenilalanin fehérjékben. Mivel a leírt fogadó, a 60-as. A huszadik században a genetikai kód megfejtése teljesen (2.2.). Trojka megfelelő nukleotidokat egyes aminosavakat nevezzük triplettek, vagy kodonokat.

Táblázat 2.2. Genetikai (biológiai) kód: aminosavak és azok kódoló DNS-triplettek

A táblázat adatai. 2.2 kodogennoy hármas elrendezve egy DNS kettős spirál-molekula. és (m) RNS, fehérje szintézist biztosít egy adott aminosav-szekvenciát, ez van kialakítva a két mátrix molekula kettős spirál. A hármasok és (m) RNS-t, mint a DNS hármasok, timidilsavvá nukleotid (T) helyébe uridilsav (Y). A genetikai kód formájában triplettek, és (m) RNS-t táblázatban mutatjuk be. 2.3.

2.3 táblázat. Genetikai (biológiai) kód: aminosavak és azok kódoló triplettek és (m) RNS-t

A nukleotid-szekvenciák a gének egy kromoszóma általában úgy vannak kialakítva egy és ugyanazon molekulában a DNS kettős spirál, de vannak kivételek. Így a hiszton gének öt gyümölcslegyek, hogy a két gén információt rögzítjük egyetlen polinukleotid láncon, és három más gének - egy pár vele lánc kettős spirál DNS-t. Így a szerepe kodogennoy (és mátrix) molekulát képes hajtsa végre a szálak a kettős spirál.

Az egység az információt használják a DNS-molekulák nukleoti triplett-triplett vagy sorok, azaz a genetikai kód egy triplett. Itt, a 4 nukleotid épület a DNS formájában 64 triplettek, ebből 61 kódoló 20 aminosavat (azaz triplettek) és 3 nem kódolt aminosavak, és arra használják, hogy kijelölje végpontokhoz (komplett) transzkripció (értelmetlen vagy nonszensz kodon, stop kodon) . A genetikai kód nem átfedő (egyetlen aminosav felel meg egy független t) folytonos (triplettek egy aminosav-szekvenciát egy adott fehérjében követik egymást anélkül, „rés”, de cm. Intronok, o. 2.4.5.5), univerzális (ugyanaz a triplettek használt kódolni ugyanazt az aminosavat az összes csoportban az élőlények - a vírusok és a prokarióták, hogy emlősök, beleértve az embert is, amelyek ismert kivételek - lásd az alábbiakban), degenerált (kódolni egyetlen aminosav, kivéve a. metionin és a triptofán, a kettő és hat triplett), specifikus (triplett megfelel egy bizonyos egyetlen aminosav).

Ha az aminosavak léteznek kettő és négy közötti háromágyas (alanin, valin, glicin, prolin, treonin), a különbség a triplettek vonatkoznak kizárólag az utóbbi, a harmadik nukleotid (nonszensz kodonok nem vonatkozik ez a szabály). Ebben az esetben, a mutációs változás a harmadik nukleotid triplett körülbelül 64% ad-t-szinonimái, amely arra szolgál, hogy növelje a biztonsági információk a DNS-szintek. Hasonló szerkezetű és / vagy kémiai tulajdonságok, aminosavak tripletet egy és ugyanazon központi (második) nukleotid. Például, triplettek hidrofób aminosavak (fenil-alanin, leucin, izoleucin, metionin, valin) van egy második DNS nukleotid A, és a és (m) RNS - W. Ez a funkció a genetikai kód létrehoz egy „bio-információt puffert”, amely minimálisra csökkenti a hatását a sok gén mutációi a funkcionális jellemzőit a megfelelő proteinek (hidrofób aminosav megváltozik a hidrofób).

Vannak példák, amelyek nem felelnek meg a fedezet elve, a genetikai kód. Így a sejtek a kórokozók terjedésének az emberi gombás fertőzések Candida albicans uvr kodon aminosavának megfelelő szerin, leucin és nem úgy, mint a sejtek majdnem az élet más formái. A önálló rendszer belokobrazuyuschey mitokondriumok emlőssejtek, és t (m) RNS-AUA megfelel metionin aminosav, míg a citoplazmában az azonos sejtek - izoleucin. Hármasok TTSG TTSTS és mitokondriális DNS-t bizonyos fajta szervezetek nem aminosav kód, mint egy nonszensz kodon. Ezekben a példákban a funkcionális genetikai tulajdonság elemzi kodon reprodukálni folyamatosan így ok arra, hogy az ilyen jellemzők miatt az evolúciós folyamat identitását.

Minden kódot rendszerek levelet kiosztani írni (ábécé) és a szavak (szókincs) a szöveg. A kód rendszer nukleinsavak (DNS, RNS) levél - nukleotidja (4-betűs ábécé), és a szavakat - vagy hármas nukleotid tripletek, amelyek megfelelnek az egyes aminosavak (61 szavas szótárban, beleértve a szinonimák).

β-citokin aktivitással; mutáns fehérje mentes aminosav szekvencia szükséges a vírus belépését sejtekbe).

előző ◈ a következő