Генетичний код: відмінності між версіями
[перевірена версія] | [очікує на перевірку] |
Зображення:Genetický_kód.jpg замінене на Зображення:DNA_translation_example.jpg за вказівкою користувача CommonsDelinker. Причина: Consistent tracing of a single strand. |
м стиль |
||
(Не показані 5 проміжних версій 3 користувачів) | |||
Рядок 1: | Рядок 1: | ||
'''Генети́чний код''' — певна відповідність між послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК (мРНК) і послідовністю амінокислот в молекулі білка, яка нею кодується. Ця система правил розташування [[нуклеотид]]ів в молекулах [[нуклеїнові кислоти|нуклеїнових кислот]] ([[Дезоксирибонуклеїнова кислота|ДНК]] і [[РНК]]) надає всім живим організмам можливість [[кодування]] [[амінокислота|амінокислотної]] послідовності [[білок|білків]] за допомогою послідовності нуклеотидів. |
'''Генети́чний код''' — певна відповідність між послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК (мРНК) і послідовністю амінокислот в молекулі білка, яка нею кодується. Ця система правил розташування [[нуклеотид]]ів в молекулах [[нуклеїнові кислоти|нуклеїнових кислот]] ([[Дезоксирибонуклеїнова кислота|ДНК]] і [[РНК]]) надає всім живим організмам можливість [[кодування]] [[амінокислота|амінокислотної]] послідовності [[білок|білків]] за допомогою послідовності нуклеотидів. |
||
У ДНК використовується чотири нуклеотиди — [[аденін]] (А), [[гуанін]] (G), [[цитозин]] (С) і [[тимін]] (T), які в україномовній літературі також часто позначаються літерами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають «[[алфавіт]]» генетичного [[код]]у. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тиміну, який замінений схожим нуклеотидом, — [[урацил]]ом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки |
У ДНК використовується чотири нуклеотиди — [[аденін]] (А), [[гуанін]] (G), [[цитозин]] (С) і [[тимін]] (T), які в україномовній літературі також часто позначаються літерами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають «[[алфавіт]]» генетичного [[код]]у. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тиміну, який замінений схожим нуклеотидом, — [[урацил]]ом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки й, таким чином, інформація закодована у вигляді послідовності генетичних «букв». |
||
[[Файл:DNA translation example.jpg|thumb|200px|Генетичний код]] [[Файл:Nucleótido.png|thumb|200px|Комплементарні нуклеотиди]] |
[[Файл:DNA translation example.jpg|thumb|200px|Генетичний код]] [[Файл:Nucleótido.png|thumb|200px|Комплементарні нуклеотиди]] |
||
Рядок 7: | Рядок 7: | ||
Для синтезу білків у природі використовуються 20 різних [[Амінокислоти|амінокислот]]. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білка, що також значною мірою визначає всю будову білка, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів. |
Для синтезу білків у природі використовуються 20 різних [[Амінокислоти|амінокислот]]. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білка, що також значною мірою визначає всю будову білка, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів. |
||
[[Експресія генів]] або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема [[біосинтез білків|синтез білка]], що кодується [[ген]]ом) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: [[транскрипція (біологія)|транскрипції]] (тобто синтезу [[мРНК]] на матриці ДНК) і [[Трансляція (біологія)|трансляції]] генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез |
[[Експресія генів]] або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема [[біосинтез білків|синтез білка]], що кодується [[ген]]ом) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: [[транскрипція (біологія)|транскрипції]] (тобто синтезу [[мРНК]] на матриці ДНК) і [[Трансляція (біологія)|трансляції]] генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез поліпептидного ланцюжка на матриці мРНК). Для кодування 20 амінокислот, а також стоп-сигналу, що означає кінець білкової послідовності, достатньо трьох послідовних нуклеотидів. Набір з трьох нуклеотидів називається [[кодон]]ом. Прийняті скорочення, що відповідають амінокислотам і кодонам, зображені на малюнку. |
||
== Властивості генетичного коду == |
== Властивості генетичного коду == |
||
Рядок 13: | Рядок 13: | ||
* '''Триплетність''' — три послідовно розміщені нуклеотиди кодують одну з 20 амінокислот, які разом утворюють триплет, або [[кодон]]. |
* '''Триплетність''' — три послідовно розміщені нуклеотиди кодують одну з 20 амінокислот, які разом утворюють триплет, або [[кодон]]. |
||
* '''Безперервність''' — кодони не розділяються між собою, тобто інформація зчитується безперервно. Кожний з кодонів не залежить один від одного і під час біосинтезу зчитується повністю. |
* '''Безперервність''' — кодони не розділяються між собою, тобто інформація зчитується безперервно. Кожний з кодонів не залежить один від одного і під час біосинтезу зчитується повністю. |
||
* '''Дискретність''' — один і той |
* '''Дискретність''' — один і той самий нуклеотид не може входити одночасно до складу двох або більш кодонів. |
||
* '''Специфічність''' — кожний кодон може кодувати лише одну амінокислоту. Завдяки цьому генетичний код не перекривається. |
* '''Специфічність''' — кожний кодон може кодувати лише одну амінокислоту. Завдяки цьому генетичний код не перекривається. |
||
* '''Виродженість''' — одна і та ж амінокислота може кодуватися декількома різними кодонами. |
* '''Виродженість''' — одна і та ж амінокислота може кодуватися декількома різними кодонами. |
||
Рядок 22: | Рядок 22: | ||
== Варіанти генетичного коду == |
== Варіанти генетичного коду == |
||
Більшість організмів переважно користуються одним варіантом коду, так званим «стандартним кодом»<ref name=ncbitax>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c Genetic Code page in the NCBI Taxonomy section] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151211134221/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c |date=11 грудня 2015 }} (переглянто 27 квітня 2007)</ref>, проте це не завжди є правилом. Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий в [[1979]] році при дослідженні генів [[мітохондрія|мітохондрій]] людини. |
Більшість організмів переважно користуються одним варіантом коду, так званим «стандартним кодом»<ref name=ncbitax>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c Genetic Code page in the NCBI Taxonomy section] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20151211134221/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c |date=11 грудня 2015 }} (переглянто 27 квітня 2007)</ref>, проте це не завжди є правилом. Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий в [[1979]] році при дослідженні генів [[мітохондрія|мітохондрій]] людини. Відтоді було знайдено декілька подібних варіантів<ref>{{Cite web |url=http://130.14.29.110/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c |title=NCBI: «The Genetic Codes», Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell |accessdate=3 листопада 2007 |archive-date=26 червня 2015 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150626190258/http://130.14.29.110/Taxonomy/Utils/wprintgc.cgi?mode=c }}</ref>, включаючи різні альтернативні коди мітохондрій<ref>[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=2253709&dopt=Abstract Jukes TH, Osawa S, The genetic code in mitochondria and chloroplasts., Experientia. 1990 Dec 1;46(11-12):1117-26.]</ref>, наприклад, прочитування стоп-кодону стандартного коду UGA як кодону, що визначає [[триптофан]] у [[мікоплазма|мікоплазм]]. У [[бактерії|бактерій]] і [[археї|архей]] GUG і UUG часто використовуються як стартові кодони. В деяких випадках гени починають кодувати білок зі старт-кодону, який відрізняється від зазвичай використовуваного цим видом<ref name=ncbitax/>. У деяких білках нестандартні амінокислоти, такі як [[селеноцистеїн]] і [[піролізин]] вставляються рибосомою, під час зчитування стоп-кодону за умовами наявності певних послідовностей в мРНК після кодону. Селенцистеїн часто розглядають як 21-шу, а піролізин — 22-гу амінокислоту, що входять до складу білків. |
||
== Таблиця кодонів РНК == |
== Таблиця кодонів РНК == |
||
Рядок 212: | Рядок 212: | ||
== Посилання == |
== Посилання == |
||
{{примітки}} |
{{примітки}} |
||
* Азимов А. [http://magazin.medicportal.ru/good557.html Генетический код. От теории эволюции до расшифровки ДНК.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20070929131004/http://magazin.medicportal.ru/good557.html |date=29 вересня 2007 }} — М.: Центрполиграф, 2006. — 208 с. — ISBN 5-9524-2230-6. |
|||
== Джерела == |
== Джерела == |
||
* {{cite book |url=http://www.biol.univ.kiev.ua/public/pidruch/Genetics_sivolob_et_al.pdf |author=[[Сиволоб Андрій Володимирович|А. В. Сиволоб]], С.Р. Рушковський, С.С. Кир'яченко та ін. |title=Генетика |place=К |publisher=Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет" |year=2008 |p=54-57 |accessdate=17 березня 2016 |archive-date=4 березня 2016 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160304214434/http://www.biol.univ.kiev.ua/public/pidruch/Genetics_sivolob_et_al.pdf }} |
|||
{{Бібліоінформація}} |
{{Бібліоінформація}} |
Поточна версія на 18:31, 14 серпня 2024
Генети́чний код — певна відповідність між послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК (мРНК) і послідовністю амінокислот в молекулі білка, яка нею кодується. Ця система правил розташування нуклеотидів в молекулах нуклеїнових кислот (ДНК і РНК) надає всім живим організмам можливість кодування амінокислотної послідовності білків за допомогою послідовності нуклеотидів.
У ДНК використовується чотири нуклеотиди — аденін (А), гуанін (G), цитозин (С) і тимін (T), які в україномовній літературі також часто позначаються літерами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають «алфавіт» генетичного коду. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тиміну, який замінений схожим нуклеотидом, — урацилом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки й, таким чином, інформація закодована у вигляді послідовності генетичних «букв».
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e1/DNA_translation_example.jpg/200px-DNA_translation_example.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2e/Nucle%C3%B3tido.png/200px-Nucle%C3%B3tido.png)
Для синтезу білків у природі використовуються 20 різних амінокислот. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білка, що також значною мірою визначає всю будову білка, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів.
Експресія генів або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема синтез білка, що кодується геном) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: транскрипції (тобто синтезу мРНК на матриці ДНК) і трансляції генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез поліпептидного ланцюжка на матриці мРНК). Для кодування 20 амінокислот, а також стоп-сигналу, що означає кінець білкової послідовності, достатньо трьох послідовних нуклеотидів. Набір з трьох нуклеотидів називається кодоном. Прийняті скорочення, що відповідають амінокислотам і кодонам, зображені на малюнку.
- Триплетність — три послідовно розміщені нуклеотиди кодують одну з 20 амінокислот, які разом утворюють триплет, або кодон.
- Безперервність — кодони не розділяються між собою, тобто інформація зчитується безперервно. Кожний з кодонів не залежить один від одного і під час біосинтезу зчитується повністю.
- Дискретність — один і той самий нуклеотид не може входити одночасно до складу двох або більш кодонів.
- Специфічність — кожний кодон може кодувати лише одну амінокислоту. Завдяки цьому генетичний код не перекривається.
- Виродженість — одна і та ж амінокислота може кодуватися декількома різними кодонами.
- Колінеарність — послідовність кодонів нуклеотидів точно відповідає послідовності амінокислотних залишків у поліпептиді
- Наявність термінальних кодонів — беззмістовних, або стоп-кодонів, які не здатні кодувати амінокислоти. Вони виконують функцію роздільника між двома ланцюгами кодонів та переривають синтез поліпептиду.
- Універсальність — єдиний генетичний код є, практично, однаковим в організмах різного рівня складності — від вірусів до людини (хоча існують кілька інших, менш поширених варіантів генетичного коду, див. список на сайті NCBI Taxonomy [Архівовано 1 червня 2009 у Wayback Machine.]).
Більшість організмів переважно користуються одним варіантом коду, так званим «стандартним кодом»[1], проте це не завжди є правилом. Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий в 1979 році при дослідженні генів мітохондрій людини. Відтоді було знайдено декілька подібних варіантів[2], включаючи різні альтернативні коди мітохондрій[3], наприклад, прочитування стоп-кодону стандартного коду UGA як кодону, що визначає триптофан у мікоплазм. У бактерій і архей GUG і UUG часто використовуються як стартові кодони. В деяких випадках гени починають кодувати білок зі старт-кодону, який відрізняється від зазвичай використовуваного цим видом[1]. У деяких білках нестандартні амінокислоти, такі як селеноцистеїн і піролізин вставляються рибосомою, під час зчитування стоп-кодону за умовами наявності певних послідовностей в мРНК після кодону. Селенцистеїн часто розглядають як 21-шу, а піролізин — 22-гу амінокислоту, що входять до складу білків.
неполярні | полярні | основні | кислотні | (стоп-кодон) |
2ий нуклеотид | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U | C | A | G | ||||||
1ий нуклеотид | U | UUU | (Фен/F) Фенілаланін | UCU | (Сер/S) Серин | UAU | (Тир/Y) Тирозин | UGU | (Цис/C) Цистеїн |
UUC | (Фен/F) Фенілаланін | UCC | (Сер/S) Серин | UAC | (Тир/Y) Тирозин | UGC | (Цис/C) Цистеїн | ||
UUA | (Лей/L) Лейцин | UCA | (Сер/S) Серин | UAA | Стоп-кодон | UGA | Стоп-кодон | ||
UUG | (Лей/L) Лейцин | UCG | (Сер/S) Серин | UAG | Стоп-кодон | UGG | (Трп/W) Триптофан | ||
C | CUU | (Лей/L) Лейцин | CCU | (Про/P) Пролін | CAU | (Гіс/H) Гістидин | CGU | (Арг/R) Аргінін | |
CUC | (Лей/L) Лейцин | CCC | (Про/P) Пролін | CAC | (Гіс/H) Гістидин | CGC | (Арг/R) Аргінін | ||
CUA | (Лей/L) Лейцин | CCA | (Про/P) Пролін | CAA | (Глн/Q) Глутамін | CGA | (Арг/R) Аргінін | ||
CUG | (Лей/L) Лейцин | CCG | (Про/P) Пролін | CAG | (Глн/Q) Глутамін | CGG | (Арг/R) Аргінін | ||
A | AUU | (Іле/I) Ізолейцин | ACU | (Тре/T) Треонін | AAU | (Асн/N) Аспарагін | AGU | (Сер/S) Серин | |
AUC | (Іле/I) Ізолейцин | ACC | (Тре/T) Треонін | AAC | (Асн/N) Аспарагін | AGC | (Сер/S) Серин | ||
AUA | (Іле/I) Ізолейцин | ACA | (Тре/T) Треонін | AAA | (Ліз/K) Лізин | AGA | (Арг/R) Аргінін | ||
AUG[A] | (Мет/M) Метіонін | ACG | (Тре/T) Треонін | AAG | (Ліз/K) Лізин | AGG | (Арг/R) Аргінін | ||
G | GUU | (Вал/V) Валін | GCU | (Ала/A) Аланін | GAU | (Асп/D) Аспарагінова кислота | GGU | (Глі/G) Гліцин | |
GUC | (Вал/V) Валін | GCC | (Ала/A) Аланін | GAC | (Асп/D) Аспарагінова кислота | GGC | (Глі/G) Гліцин | ||
GUA | (Вал/V) Валін | GCA | (Ала/A) Аланін | GAA | (Глу/E) Глутамінова кислота | GGA | (Глі/G) Гліцин | ||
GUG | (Вал/V) Валін | GCG | (Ала/A) Аланін | GAG | (Глу/E) Глутамінова кислота | GGG | (Глі/G) Гліцин |
- A Кодон AUG кодує амінокислоту метіонін, а також слугує як сайт ініціації трансляції.
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/GeneticCode21-version-2_uk.svg/400px-GeneticCode21-version-2_uk.svg.png)
- ↑ а б Genetic Code page in the NCBI Taxonomy section [Архівовано 11 грудня 2015 у Wayback Machine.] (переглянто 27 квітня 2007)
- ↑ NCBI: «The Genetic Codes», Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell. Архів оригіналу за 26 червня 2015. Процитовано 3 листопада 2007.
- ↑ Jukes TH, Osawa S, The genetic code in mitochondria and chloroplasts., Experientia. 1990 Dec 1;46(11-12):1117-26.
- А. В. Сиволоб, С.Р. Рушковський, С.С. Кир'яченко та ін. (2008). Генетика (PDF). К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. 54-57. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016.
{{cite book}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
(довідка)
![]() |
Це незавершена стаття з генетики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |