Генети́ческий код - это свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. В ДНК используется четыре нуклеотида — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением тимина, который заменён похожим нуклеотидом — урацилом, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.Д ля построения белков в природе используется 20 различных аминокислот. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства. Набор аминокислот также универсален для почти всех живых организмов.Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза иРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на матрице иРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие аминокислотам и кодонам, изображены на рисунке.
Свойства генетического кода -
Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).
-
Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.
-
Дискретность — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов.
-
Специфичность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте. (Свойство не является универсальным. Кодон UGA у Euplotes crassus кодирует две аминокислоты - цистеин и селеноцистеин)[1]
-
Вырожденность (избыточность) — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.
-
У ниверсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности — от вирусов до человека (на этом основаны методы генной инженерии)
Таблицы соответствия кодонов и аминокислот
Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. В таблице приведены все 64 кодона и указаны соответствующие аминокислоты. Порядок оснований — от 5' к 3' концу мРНК.
|
|
2-е основание
|
U
|
C
|
A
|
G
|
1-е
основание
|
U
|
UUU (Phe/F)Фенилаланин
UUC (Phe/F)Фенилаланин
UUA (Leu/L)Лейцин
UUG (Leu/L)Лейцин
|
UCU (Ser/S)Серин
UCC (Ser/S)Серин
UCA (Ser/S)Серин
UCG (Ser/S)Серин
|
UAU (Tyr/Y)Тирозин
UAC (Tyr/Y)Тирозин
UAA Ochre (Стоп)
UAG Amber (Стоп)
|
UGU (Cys/C)Цистеин
UGC (Cys/C)Цистеин
UGA Opal (Стоп)
UGG (Trp/W)Триптофан
|
C
|
CUU (Leu/L)Лейцин
CUC (Leu/L)Лейцин
CUA (Leu/L)Лейцин
CUG (Leu/L)Лейцин
|
CCU (Pro/P)Пролин
CCC (Pro/P)Пролин
CCA (Pro/P)Пролин
CCG (Pro/P)Пролин
|
CAU (His/H)Гистидин
CAC (His/H)Гистидин
CAA (Gln/Q)Глутамин
CAG (Gln/Q)Глутамин
|
CGU (Arg/R)Аргинин
CGC (Arg/R)Аргинин
CGA (Arg/R)Аргинин
CGG (Arg/R)Аргинин
|
A
|
AUU (Ile/I)Изолейцин
AUC (Ile/I)Изолейцин
AUA (Ile/I)Изолейцин
AUG (Met/M)Метионин, Start[2]
|
ACU (Thr/T)Треонин
ACC (Thr/T)Треонин
ACA (Thr/T)Треонин
ACG (Thr/T)Треонин
|
AAU (Asn/N)Аспарагин
AAC (Asn/N)Аспарагин
AAA (Lys/K)Лизин
AAG (Lys/K)Лизин
|
AGU (Ser/S)Серин
AGC (Ser/S)Серин
AGA (Arg/R)Аргинин
AGG (Arg/R)Аргинин
|
G
|
GUU (Val/V)Валин
GUC (Val/V)Валин
GUA (Val/V)Валин
GUG (Val/V)Валин
|
GCU (Ala/A)Аланин
GCC (Ala/A)Аланин
GCA (Ala/A)Аланин
GCG (Ala/A)Аланин
|
GAU (Asp/D)Аспарагиновая кислота
GAC (Asp/D)Аспарагиновая кислота
GAA (Glu/E)Глутаминовая кислота
GAG (Glu/E)Глутаминовая кислота
|
GGU (Gly/G)Глицин
GGC (Gly/G)Глицин
GGA (Gly/G)Глицин
GGG (Gly/G)Глицин
|
Обратная таблица (указаны кодоны для каждой аминокислоты, а также стоп-кодоны)
|
Ala/A
аланин
|
GCU, GCC, GCA, GCG
|
Leu/L
лейцин
|
UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
|
Arg/R
аргинин
|
CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG
|
Lys/K
лизин
|
AAA, AAG
|
Asn/N
аспаргин
|
AAU, AAC
|
Met/M
Метионин
|
AUG
|
Asp/D
Аспаргиновая кислота
|
GAU, GAC
|
Phe/F
фенилалацин
|
UUU, UUC
|
Cys/C
цистеин
|
UGU, UGC
|
Pro/P
пролин
|
CCU, CCC, CCA, CCG
|
Gln/Q
глутамин
|
CAA, CAG
|
Ser/S
серин
|
UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
|
Glu/E
Глютаминовая кислота
|
GAA, GAG
|
Thr/T
треонин
|
ACU, ACC, ACA, ACG
|
Gly/G
глицин
|
GGU, GGC, GGA, GGG
|
Trp/W
триптофан
|
UGG
|
His/H
гистидин
|
CAU, CAC
|
Tyr/Y
тирозин
|
UAU, UAC
|
Ile/I
изолейцин
|
AUU, AUC, AUA
|
Val/V
валин
|
GUU, GUC, GUA, GUG
|
START
|
AUG
|
STOP
|
UAG, UGA, UAA
| [править] Вариации стандартного генетического кода
Первый пример отклонения от стандартного генетического кода был открыт в 1979 году при исследовании генов митохондрий человека. С того времени было найдено несколько подобных вариантов [3] включая многообразные альтернативные митохондриальные коды,[4], например, прочитывание стоп-кодона УГА в качестве кодона, определяющего триптофан у микоплазм. У бактерий и архей ГУГ и УУГ часто используются как стартовые кодоны. В некоторых случаях гены начинают кодировать белок со старт-кодона, который отличается от обычно используемого данным видом[5].В некоторых белках нестандартные аминокислоты, такие как селеноцистеин и пирролизин вставляются рибосомой, прочитывающей стоп-кодон, что зависит от последовательностей в иРНК. Селеноцистеин сейчас рассматривается в качестве 21-й, а пирролизин 22-й аминокислот, входящих в состав белков.Несмотря на эти исключения, у всех живых организмов генетический код имеет общие черты: кодон состоят из трёх нуклеотидов, где два первых являются определяющими, кодоны транслируются тРНК и рибосомами в последовательность аминокислот.
Достарыңызбен бөлісу: |
