U bilo kojoj ćeliji i organizmu, sve karakteristike anatomske, morfološke i funkcionalne prirode određene su strukturom proteina koji su uključeni u njih. Nasljedno svojstvo organizma je sposobnost sintetiziranja određenih proteina. Aminokiseline se nalaze u polipeptidnom lancu o kojem zavise biološke karakteristike.
Svaka ćelija ima svoj niz nukleotida u lancu polinukleotida DNK. To je ono što je genetski kod DNK. Preko njega se bilježe informacije o sintezi određenih proteina. O tome šta je genetski kod, o njegovim svojstvima i genetskim informacijama opisano je u ovom članku.

Malo istorije

Ideju da možda postoji genetski kod formulisali su J. Gamow i A. Down sredinom dvadesetog veka. Oni su opisali da nukleotidna sekvenca odgovorna za sintezu određene aminokiseline sadrži najmanje tri jedinice. Kasnije su dokazali tačan broj tri nukleotida (ovo je jedinica genetskog koda), koji je nazvan triplet ili kodon. Ukupno ima šezdeset četiri nukleotida, jer se molekul kiseline, gdje se javlja ili RNA, sastoji od ostataka četiri različita nukleotida.

Šta je genetski kod

Metoda kodiranja proteinske sekvence aminokiselina zbog niza nukleotida je karakteristična za sve žive ćelije i organizme. To je ono što je genetski kod.
Postoje četiri nukleotida u DNK:

• adenin - A;
• gvanin - G;
• citozin - C;
• timin - T.

Označeni su velikim slovima na latinskom ili (u literaturi na ruskom jeziku) ruskom.
RNK također ima četiri nukleotida, ali se jedan od njih razlikuje od DNK:

• adenin - A;
• gvanin - G;
• citozin - C;
• uracil - U.

Svi nukleotidi se poredaju u lance, a u DNK se dobija dvostruka spirala, au RNK je jednostruka.
Proteini su izgrađeni na mjestu gdje, smješteni u određenom nizu, određuju njegova biološka svojstva.

Osobine genetskog koda

Trojstvo. Jedinica genetskog koda sastoji se od tri slova, to je triplet. To znači da je dvadeset postojećih aminokiselina kodirano sa tri specifična nukleotida nazvana kodoni ili trilpeti. Postoje šezdeset četiri kombinacije koje se mogu stvoriti od četiri nukleotida. Ova količina je više nego dovoljna za kodiranje dvadeset aminokiselina.
Degeneracija. Svaka aminokiselina odgovara više od jednog kodona, sa izuzetkom metionina i triptofana.
Nedvosmislenost. Jedan kodon kodira jednu aminokiselinu. Na primjer, u genu zdrave osobe sa informacijama o beta meti hemoglobina, tripletu GAG i GAA kodova za A kod svakoga ko ima anemiju srpastih stanica, jedan nukleotid je promijenjen.
Kolinearnost. Aminokiselinska sekvenca uvijek odgovara nukleotidnoj sekvenci koju gen sadrži.
Genetski kod je kontinuiran i kompaktan, što znači da nema "znakove interpunkcije". To jest, počevši od određenog kodona, postoji kontinuirano očitavanje. Na primjer, AUGGUGTSUUAAAUGUG će se čitati kao: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. Ali ne AUG, UGG i tako dalje, ili na bilo koji drugi način.
Svestranost. Ista je za apsolutno sve kopnene organizme, od ljudi do riba, gljivica i bakterija.

sto

Nisu sve dostupne aminokiseline prisutne u prikazanoj tabeli. Hidroksiprolin, hidroksilizin, fosfoserin, jodo derivati ​​tirozina, cistina i neki drugi su odsutni, jer su derivati ​​drugih aminokiselina kodiranih mRNA i formiranih nakon modifikacije proteina kao rezultat translacije.
Iz svojstava genetskog koda poznato je da jedan kodon može kodirati jednu aminokiselinu. Izuzetak je genetski kod koji obavlja dodatne funkcije i kodove za valin i metionin. RNK, budući da je na početku kodonom, vezuje t-RNA koja nosi formil metion. Po završetku sinteze, on se sam odvaja i sa sobom odnosi formilni ostatak, pretvarajući se u ostatak metionina. Dakle, gore navedeni kodoni su inicijatori sinteze lanca polipeptida. Ako nisu na početku, onda se ne razlikuju od drugih.

genetske informacije

Ovaj koncept znači program svojstava koji se prenosi od predaka. Ugrađen je u naslijeđe kao genetski kod.
Implementirano tokom sinteze proteina genetski kod:

• informacije i RNK;
• ribosomska rRNA.

Informacije se prenose direktnom komunikacijom (DNK-RNA-protein) i obrnuto (okruženje-protein-DNK).
Organizmi ga mogu primiti, pohraniti, prenijeti i koristiti najefikasnije.
Pošto su naslijeđene, informacije određuju razvoj organizma. Ali zbog interakcije sa okruženje reakcija potonjeg je iskrivljena, zbog čega se odvija evolucija i razvoj. Tako se u tijelo polažu nove informacije.

Proračun zakona molekularne biologije i otkriće genetskog koda ilustrovali su potrebu spajanja genetike s Darwinovom teorijom, na osnovu koje je nastala sintetička teorija evolucije - neklasična biologija.
Nasljednost, varijabilnost i Darwinova prirodna selekcija dopunjuju se genetski determinisanom selekcijom. Evolucija se provodi na genetskom nivou kroz nasumične mutacije i nasljeđivanje najvrednijih osobina koje su najprilagođenije okruženju.

Dešifrovanje ljudskog koda

Devedesetih godina pokrenut je projekat Ljudski genom, kao rezultat kojeg su 2000-ih otkriveni fragmenti genoma koji sadrže 99,99% ljudskih gena. Fragmenti koji nisu uključeni u sintezu proteina i nisu kodirani ostali su nepoznati. Njihova uloga je još uvijek nepoznata.

Hromozom 1, posljednji put otkriven 2006. godine, najduži je u genomu. Više od tri stotine i pedeset bolesti, uključujući rak, javlja se kao rezultat poremećaja i mutacija u njemu.

Uloga ovakvog istraživanja teško se može precijeniti. Kada su otkrili šta je genetski kod, postalo je poznato po kojim šablonima se razvija, kako se formira morfološka struktura, psiha, predispozicija za određene bolesti, metabolizam i poroci pojedinaca.

Vodeći Science Magazine Priroda najavio je otkriće drugog genetskog koda - svojevrsnog "koda u kodu", koji su nedavno razbili molekularni biolozi i kompjuterski programeri. Štoviše, da bi to otkrili, nisu koristili evolucijsku teoriju, već informacijsku tehnologiju.

Novi kod se zove kod za spajanje. To je unutar DNK. Ovaj kod kontrolira osnovni genetski kod na vrlo složen, ali predvidljiv način. Kod za spajanje kontrolira kako i kada se geni i regulatorni elementi sklapaju. Otkrivanje ovog koda unutar koda pomaže u rasvjetljavanju nekih od dugogodišnjih misterija genetike koje su isplivale na površinu od Projekta kompletnog sekvenciranja ljudskog genoma. Jedna takva misterija bila je zašto postoji samo 20.000 gena u organizmu koji je složen kao ljudsko biće? (Naučnici su očekivali da će pronaći mnogo više.) Zašto su geni razbijeni na segmente (egzone) koji su odvojeni nekodirajućim elementima (introni), a zatim spojeni (tj. spojeni) nakon transkripcije? I zašto su geni uključeni u nekim ćelijama i tkivima, a ne u drugim? Već dvije decenije molekularni biolozi pokušavaju da razjasne mehanizme genetske regulacije. Ovaj članak ukazuje na vrlo važnu tačku u razumijevanju onoga što se zaista događa. Ne daje odgovor na svako pitanje, ali pokazuje da interni kod postoji. Ovaj kod je komunikacioni sistem koji se može dešifrovati tako jasno da bi naučnici mogli da predvide kako bi se genom mogao ponašati u određenim situacijama i sa neobjašnjivom tačnošću.

Zamislite da čujete orkestar u susjednoj prostoriji. Otvorite vrata, pogledate unutra i vidite tri-četiri muzičara koji sviraju muzičke instrumente u prostoriji. Ovako Brandon Frey, koji je pomogao u razbijanju koda, kaže da ljudski genom izgleda. On kaže: “Uspjeli smo otkriti samo 20.000 gena, ali smo znali da oni formiraju ogroman broj proteinskih proizvoda i regulatornih elemenata. Kako? Jedna od metoda se zove alternativno spajanje". Različiti egzoni (dijelovi gena) mogu se sastaviti na različite načine. “Na primjer, tri gena za protein neureksina mogu stvoriti preko 3000 genetskih poruka koje pomažu u kontroli sistema ožičenja mozga.” Frey kaže. Upravo tamo u članku se kaže da naučnici znaju da 95% naših gena ima alternativno spajanje, a u većini slučajeva u različite vrste transkripti (RNA molekuli nastali transkripcijom) se različito izražavaju u ćelijama i tkivima. Mora postojati nešto što kontroliše kako se te hiljade kombinacija sastavljaju i izražavaju. Ovo je zadatak Kodeksa spajanja.

Čitaoci koji žele brzi pregled otkrića mogu pročitati članak na Science Daily pod naslovom "Istraživači koji su razbili 'Splicing Code' razotkrivaju misteriju iza biološke složenosti". U članku se kaže: “Naučnici sa Univerziteta u Torontu stekli su temeljno novo razumijevanje o tome kako žive ćelije koriste ograničen broj gena za formiranje nevjerovatno složenih organa poput mozga.”. Sam časopis Nature počinje s "Code Within Code" Heidi Ledford. Nakon toga uslijedio je rad Tejedora i Valcarcela pod naslovom “Gene Regulation: Breaking the Second Genetic Code. Konačno, presudan je bio rad grupe istraživača sa Univerziteta u Torontu predvođenih Benjaminom D. Blencoeom i Brandonom D. Freyem, "Dešifriranje koda spajanja".

Ovaj članak je pobjeda informatičke nauke koja nas podsjeća na razbijače šifri iz Drugog svjetskog rata. Njihove metode su uključivale algebru, geometriju, teoriju vjerovatnoće, vektorski račun, teoriju informacija, optimizaciju programskog koda i druge napredne tehnike. Ono što im nije trebala je teorija evolucije, koji nikada nije spomenut u naučnim člancima. Čitajući ovaj članak, možete vidjeti pod kakvom su napetostom autori ove uvertira:

„Opisujemo shemu 'koda za spajanje' koja koristi kombinacije stotina svojstava RNK za predviđanje tkivno posredovanih promjena u alternativnom spajanju hiljada egzona. Kod uspostavlja nove klase obrazaca spajanja, prepoznaje različite regulatorne programe u različitim tkivima i uspostavlja regulatorne sekvence kontrolisane mutacijom. Otkrili smo široko korištene regulatorne strategije, uključujući: korištenje neočekivano velikih fondova imovine; detekcija niske nivoe inkluzije egzona koje su oslabljene svojstvima specifičnih tkiva; ispoljavanje svojstava u intronima je dublje nego što se mislilo; i modulacija nivoa varijante spoja prema strukturnim karakteristikama transkripta. Kod je pomogao u uspostavljanju klase egzona čije uključivanje prigušuje ekspresiju u tkivima odraslih, aktivirajući degradaciju mRNA, i čije isključenje podstiče ekspresiju tokom embriogeneze. Kod olakšava otkrivanje i detaljan opis reguliranih događaja alternativnog spajanja u cijelom genomu.”

Tim koji je razbio kod uključivao je stručnjake iz Odsjeka za elektroniku i računarska nauka, kao i sa Katedre za molekularnu genetiku. (Frey sam radi za Microsoft Research, odjel Microsoft Corporation) Poput dekodera iz prošlosti, Frey i Barash su razvili "nova biološka analiza uz pomoć kompjutera koja otkriva 'kodne riječi' skrivene u genomu". Uz pomoć ogromne količine podataka koje su kreirali molekularni genetičari, grupa istraživača je izvela "obrnuti inženjering" koda za spajanje sve dok ne budu mogli predvideti kako će se ponašati. Kada su se istraživači snašli, testirali su kod na mutacije i vidjeli kako se egzoni ubacuju ili uklanjaju. Otkrili su da kod može čak uzrokovati tkivno specifične promjene ili djelovati drugačije u zavisnosti od toga da li se radi o odraslom mišu ili embriju. Jedan gen, Xpo4, povezan je sa rakom; Istraživači su primijetili: “Ovi podaci podržavaju zaključak da ekspresija gena Xpo4 mora biti strogo kontrolirana kako bi se izbjegli potencijalni štetni efekti, uključujući onkogenezu (rak), budući da je aktivan tokom embriogeneze, ali je smanjen u tkivima odraslih. Ispostavilo se da su bili apsolutno iznenađeni nivoom kontrole koji su vidjeli. Namjerno ili ne, Frey nije koristio nasumične varijacije i odabir kao trag, već jezik inteligentnog dizajna. Napomenuo je: "Razumijevanje složenog biološkog sistema je kao razumijevanje složenog elektronskog kola."

Heidi Ledford je rekla da je očigledna jednostavnost Watson-Crickovog genetskog koda, sa četiri baze, triplet kodona, 20 aminokiselina i 64 DNK "karaktera" - krije čitav svijet složenosti. Uključen u ovaj jednostavniji kod, kod za spajanje je mnogo složeniji.

Ali između DNK i proteina leži RNK, poseban svijet složenosti. RNK je transformator koji ponekad nosi genetske poruke, a ponekad ih kontrolira, dok koristi mnoge strukture koje mogu utjecati na njegovu funkciju. U radu objavljenom u istom broju, tim istraživača predvođen Benjaminom D. Blencowom i Brandonom D. Freyem sa Univerziteta u Torontu u Ontariju, Kanada, izvještava o pokušajima da se otkrije drugi genetski kod koji može predvidjeti kako su segmenti RNK glasnika transkribovani iz određenih gena mogu se mešati i spajati da bi formirali različite proizvode u različitim tkivima. Ovaj proces je poznat kao alternativno spajanje. Ovog puta nema jednostavne tabele – umjesto toga algoritmi koji kombinuju više od 200 različitih svojstava DNK sa definicijama strukture RNK.

Rad ovih istraživača ukazuje na brz napredak koji su računske metode napravile u modeliranju RNK. Osim razumijevanja alternativnog spajanja, kompjuterska nauka pomaže naučnicima da predvide strukture RNK i identifikuju male regulatorne fragmente RNK koji ne kodiraju proteine. "Divno je vrijeme", kaže Christopher Berg, kompjuterski biolog na Massachusetts Institute of Technology u Cambridgeu. “U budućnosti ćemo imati ogroman uspjeh”.

Računarstvo, kompjuterska biologija, algoritmi i kodovi nisu bili dio Darvinovog rječnika kada je razvio svoju teoriju. Mendel je imao vrlo pojednostavljen model kako se osobine distribuiraju tokom nasljeđivanja. Osim toga, ideja da su karakteristike kodirane predstavljena je tek 1953. godine. Vidimo da je originalni genetski kod reguliran još složenijim kodom koji je u njemu uključen. Ovo su revolucionarne ideje.. Štaviše, postoje sve indicije da ovaj nivo kontrole nije posljednji. Ledford nas podsjeća da, na primjer, RNK i proteini imaju trodimenzionalnu strukturu. Funkcija molekula se može promijeniti kada se njihov oblik promijeni.Mora postojati nešto što kontrolira savijanje tako da trodimenzionalna struktura radi ono što funkcija zahtijeva. Osim toga, čini se da je pristup genima kontroliran drugi kod, histonski kod. Ovaj kod je kodiran molekularnim markerima ili "repovima" na histonskim proteinima koji služe kao centri za namotavanje i supersmotavanje DNK. Opisujući naše vrijeme, Ledford govori o tome "trajna renesansa u RNC informatici".

Tejedor i Valcarcel se slažu da složenost leži iza jednostavnosti. “U teoriji, sve izgleda vrlo jednostavno: DNK formira RNK, koja zatim stvara protein”, - započinju svoj članak. “Ali stvarnost je mnogo komplikovanija.”. Pedesetih godina prošlog stoljeća naučili smo da svi živi organizmi, od bakterija do ljudi, imaju osnovni genetski kod. Ali ubrzo smo shvatili da složeni organizmi (eukarioti) imaju neko neprirodno i teško razumljivo svojstvo: njihovi genomi imaju posebne dijelove, introne, koji se moraju ukloniti kako bi se egzoni mogli spojiti. Zašto? Danas se magla razvedri “Glavna prednost ovog mehanizma je što omogućava različitim ćelijama da biraju alternativnim načinima spajanje prekursora glasničke RNA (pre-mRNA) i tako jedan gen formira različite poruke”, oni objašnjavaju, "a zatim različite mRNA mogu kodirati različite proteine ​​s različitim funkcijama". Sa manje koda, dobijate više informacija, sve dok postoji ovaj drugi kod unutar koda koji zna kako to da uradi.

Ono što čini razbijanje koda za spajanje tako teškim je to što su faktori koji kontrolišu sklapanje egzona postavljeni mnogim drugim faktorima: sekvencama blizu granica egzona, sekvencama introna i regulatornim faktorima koji ili pomažu ili inhibiraju mehanizam spajanja. osim toga, "efekti određene sekvence ili faktora mogu varirati ovisno o njihovoj lokaciji u odnosu na granice intron-egsona ili drugih regulatornih motiva", - objašnjavaju Tejedor i Valcarcel. “Stoga, najteži zadatak u predviđanju tkivno specifičnog spajanja je izračunavanje algebre bezbroj motiva i odnosa između regulatornih faktora koji ih prepoznaju.”.

Da bi riješio ovaj problem, tim istraživača je u kompjuter unio ogromnu količinu podataka o sekvencama RNK i uslovima pod kojima su one nastale. "Kompjuter je tada dobio zadatak da identificira kombinaciju svojstava koja bi najbolje objasnila eksperimentalno utvrđenu selekciju egzona specifičnog za tkivo.". Drugim riječima, istraživači su obrnutim inženjeringom koda. Poput razbijača šifri iz Drugog svetskog rata, kada naučnici poznaju algoritam, mogu da predviđaju: "Tačno i tačno je identifikovao alternativne egzone i predvideo njihovu diferencijalnu regulaciju između parova tipova tkiva." I baš kao i svako dobro naučna teorija, otkriće je dalo novo razumijevanje: „Ovo nam je omogućilo da ponovo objasnimo ranije uspostavljene regulatorne motivacije i ukažemo na ranije nepoznata svojstva poznatih regulatora, kao i na neočekivana funkcionalne veze između njih", napomenuli su istraživači. “Na primjer, kod implicira da je uključivanje egzona koji dovode do obrađenih proteina opći mehanizam za kontrolu procesa ekspresije gena tokom tranzicije iz embrionalnog tkiva u tkivo odrasle osobe.”.

Tejedor i Valcarcel razmatraju objavljivanje svog članka važno prvo korak: „Rad... se bolje posmatra kao otkriće prvog fragmenta mnogo većeg kamena iz Rozete, potrebnog za dešifrovanje alternativnih poruka našeg genoma. Prema ovim naučnicima, buduća istraživanja će nesumnjivo poboljšati njihovo znanje o ovom novom kodu. Na kraju svog članka usputno spominju evoluciju, i to na vrlo neobičan način. Kažu: „To ne znači da je evolucija stvorila ove kodove. To znači da će napredak zahtijevati razumijevanje načina na koji kodovi međusobno djeluju. Još jedno iznenađenje bilo je to što stepen očuvanosti koji je do danas uočen postavlja pitanje mogućeg postojanja "šidova specifičnih za vrste".

Kod vjerovatno radi u svakoj pojedinačnoj ćeliji i stoga mora biti odgovoran za više od 200 tipova ćelija sisara. Takođe mora da se nosi sa ogromnim izborom alternativnih obrazaca spajanja, da ne spominjemo jednostavne odluke da se uključi ili preskoči jedan egzon. Ograničeno evolucijsko zadržavanje regulacije alternativnog spajanja (procjenjuje se da je oko 20% između ljudi i miševa) postavlja pitanje postojanja kodova specifičnih za vrstu. Štaviše, odnos između obrade DNK i transkripcije gena utiče na alternativno spajanje, a nedavni dokazi ukazuju na pakovanje DNK proteinima histona i kovalentnim modifikacijama histona (tzv. epigenetski kod) u regulaciji spajanja. Stoga će buduće metode morati uspostaviti tačnu interakciju između histonskog koda i koda za spajanje. Isto se odnosi na još uvijek malo shvaćeni utjecaj složenih RNK ​​struktura na alternativno spajanje.

Kodovi, kodovi i više kodova. Činjenica da naučnici u ovim radovima ne govore gotovo ništa o darvinizmu ukazuje na to da teoretičari evolucije, pristalice starih ideja i tradicija, nakon što pročitaju ove radove, imaju o čemu da razmišljaju. Ali oni koji su oduševljeni biologijom kodova će biti u prvom planu. Imaju sjajnu priliku da iskoriste uzbudljivu web aplikaciju koju su razbijači šifri kreirali kako bi potaknuli dalje istraživanje. Može se naći na web stranici Univerziteta u Torontu pod nazivom "Veb stranica za predviđanje alternativnog spajanja". Posjetioci će uzalud tražiti da se ovdje spominje evolucija, uprkos starom aksiomu da ništa u biologiji nema smisla bez toga. Nova verzija ovog izraza iz 2010. može zvučati ovako: "Ništa u biologiji nema smisla osim ako se ne posmatra u svetlu kompjuterske nauke" .

Linkovi i bilješke

Drago nam je što smo mogli da vam ispričamo ovu priču na dan kada je objavljena. Možda je ovo jedan od najznačajnijih naučni članci godine. (Naravno, svako veliko otkriće koje su napravile druge grupe naučnika, poput otkrića Watsona i Cricka, je značajno.) Jedino što možemo reći na ovo je: "Vau!" Ovo otkriće je izvanredna potvrda Osmišljenog stvaranja i veliki izazov za Darvinističko carstvo. Zanimljivo je kako će evolucionisti pokušati da isprave svoju pojednostavljenu istoriju slučajnih mutacija i prirodne selekcije, koja je izmišljena još u 19. veku, u svetlu ovih novih podataka.

Razumijete li o čemu Tejedor i Valcarcel pričaju? Pogledi mogu imati svoj vlastiti kod specifičan za te poglede. „Stoga će buduće metode morati da uspostave tačnu interakciju između histonskog [epigenetskog] koda i koda za spajanje“, napominju. U prijevodu to znači: „Darvinisti nemaju ništa s tim. Oni to jednostavno ne mogu da podnesu." Ako je jednostavan genetski kod Watson-Cricka bio problem za darviniste, šta oni sada kažu o kodu za spajanje, koji stvara hiljade transkripata iz istih gena? I kako će se nositi s epigenetskim kodom koji kontrolira ekspresiju gena? I ko zna, možda su u ovu nevjerovatnu „interakciju“ o kojoj tek počinjemo da učimo uključeni i drugi kodovi, koji podsjećaju na Rosetta Stone, koji tek počinju da izranjaju iz pijeska?

Sada kada razmišljamo o kodovima i kompjuterskoj nauci, počinjemo da razmišljamo o različitim paradigmama za nova istraživanja. Šta ako genom djelomično djeluje kao mreža za skladištenje? Što ako se u njemu odvija kriptografija ili se pojave algoritmi kompresije? Treba se sjetiti modernih informacionih sistema i tehnologija skladištenja informacija. Možda ćemo čak pronaći elemente steganografije. Bez sumnje, postoje dodatni mehanizmi otpornosti, kao što su duplikacije i korekcije, koji mogu pomoći da se objasni postojanje pseudogena. Kopiranje cijelog genoma može biti odgovor na stres. Neki od ovih fenomena mogu biti korisni indikatori istorijskih događaja, koji nemaju nikakve veze sa univerzalnim zajedničkim pretkom, ali pomažu u istraživanju komparativne genomike unutar informatike i dizajna otpornosti i pomažu u razumijevanju uzroka bolesti.

Evolucionisti se nalaze u velikoj dilemi. Istraživači su pokušali da modifikuju kod, ali su dobili samo rak i mutacije. Kako će se snaći u polju fitnesa kada je sve minirano s katastrofama koje čekaju na krilima čim neko počne petljati u ove neraskidivo povezane kodove? Znamo da postoji određena otpornost i prenosivost, ali cijela slika je nevjerovatno složen, dizajniran, optimizovan informacioni sistem, a ne zbrka delova kojima se može beskrajno igrati. Cijela ideja koda je koncept inteligentnog dizajna.

A.E. Wilder-Smith je to naglasio. Kodeks pretpostavlja sporazum između dva dijela. Dogovor je dogovor unaprijed. To podrazumijeva planiranje i svrhu. Simbol SOS, kako bi rekao Wilder-Smith, koristimo po konvenciji kao signal za pomoć. SOS ne izgleda kao katastrofa. Ne miriše na katastrofu. Ne izgleda kao katastrofa. Ljudi ne bi shvatili da ova pisma predstavljaju katastrofu da ne razumiju suštinu samog sporazuma. Slično, alanin kodon, HCC, ne izgleda, ne miriše niti se osjeća kao alanin. Kodon ne bi imao nikakve veze sa alaninom osim ako nije postojao unapred utvrđen dogovor između dva sistema kodiranja (proteinski kod i DNK kod) da "GCC treba da predstavlja alanin". Da bi se prenio ovaj dogovor, koristi se porodica pretvarača, aminoacil-tRNA sintetaze, koje prevode jedan kod u drugi.

Ovo je trebalo da ojača teoriju dizajna 1950-ih, a mnogi kreacionisti su je efikasno propovedali. Ali evolucionisti su poput elokventnih prodavaca. Izmislili su svoje priče o vili Zvončica, koja dešifruje šifru i mutacijom i selekcijom stvara nove vrste, te uvjerili mnoge ljude da se čuda i danas mogu dešavati. Pa, dobro, danas je 21. vijek izvan prozora i znamo epigenetski kod i kod za spajanje - dva koda koja su mnogo složenija i dinamičnija od jednostavnog koda DNK. Znamo o kodovima unutar kodova, o kodovima iznad kodova i ispod kodova - znamo čitavu hijerarhiju kodova. Ovaj put, evolucionisti ne mogu tek tako staviti prst u pištolj i blefirati nas svojim prelepi govori kada su puške postavljene na obje strane - cijeli arsenal usmjeren na njihove glavne strukturne elemente. Sve ovo je igra. Oko njih je izrasla čitava era informatike, odavno su izašli iz mode i liče na Grke, koji pokušavaju da se kopljima popnu na moderne tenkove i helikoptere.

Tužno je priznati, evolucionisti ovo ne razumiju, ili čak i ako razumiju, neće odustati. Inače, ove sedmice, baš kada je objavljen članak o Kodeksu spajanja, najopakija i najmrzljivija retorika protiv kreacije i inteligentnog dizajna u posljednje vrijeme slijevala se sa stranica pro-darvinističkih časopisa i novina. Imamo još čuti o tome slični primjeri. I dokle god drže mikrofone u svojim rukama i kontrolišu institucije, mnogi ljudi će nasjesti na njih, misleći da im nauka i dalje daje dobar razlog. Sve ovo vam govorimo kako biste pročitali ovaj materijal, proučili ga, razumjeli ga i prikupili informacije koje su vam potrebne kako biste se protiv ove fanatične, obmanjujuće gluposti suzbili istinom. Samo naprijed!

Ekologija života. Psihologija: U svakom trenutku ljudi su bili zainteresovani za svoju budućnost, pa su se često obraćali gatarima i gatarima. Uticajni ljudi na vlasti bili su posebno zabrinuti zbog toga šta im je sudbina spremila, pa su uz sebe mogli zadržati lične proroke. U starija vremena, na primjer, među Grcima, čak su i sami bogovi ovisili o sudbini i pokoravali se boginjama sudbine.

U svakom trenutku ljudi su bili zainteresovani za svoju budućnost, pa su se često obraćali gatarima i gatarima. Uticajni ljudi na vlasti bili su posebno zabrinuti zbog toga šta im je sudbina spremila, pa su uz sebe mogli zadržati lične proroke. U starija vremena, na primjer, među Grcima, čak su i sami bogovi ovisili o sudbini i pokoravali se boginjama sudbine. IN modernim vremenima nauka i naučnici se već bave sudbinom, ima ih mnogo zanimljiva otkrića koji nam pomažu da shvatimo našu suštinu i budućnost.

Nauka je otkrila da zaista, postoji određeni scenario sudbine zasnovan na ljudskom genetskom kodu, od čega zavisi kakav će temperament imati i kakve će sposobnosti imati.

Genetski kod formiraju naši roditelji i sadrži kvalitete i sposobnosti. Ali njihovo prisustvo ne znači uvijek njihovu implementaciju - mogu se razvijati pod povoljnim uvjetima ili se uopće ne razvijati.

Sposobnosti se ostvaruju u maksimalan broj kod psihički zdravih ljudi koji se neprestano trude da se duhovno i fizički razvijaju. Oni uvijek uče i dostižu nove faze razvoja. Ljudi koji pate od raznih neurotičnih poremećaja nalaze mnoge izgovore i razloge zašto ne uspevaju, za to okrivljuju sudbinu i život.

Ako je temperament fiziološka karakteristika i zavisi od genskog skupa, onda se karakter formira u procesu obrazovanja, uz pomoć i direktno učešće roditelja. Dok je dijete još uvijek zavisno, mama i tata i kako se ponašaju igraju veliku ulogu u njegovom životu. Obrazovanje igra veoma važnu ulogu, on je kao vajar - stvara gotov rad od osnove.

Dvoje djece odgajane u istoj porodici će se razlikovati po karakteru i ponašanju, jer imaju različit genetski kod i temperament, pa kao rezultat toga braća i sestre možda uopće nisu slični. Karakter je sistem upornih, gotovo konstantnih osobina ličnosti koje odražavaju njen stav i ponašanje prema sebi, ljudima i poslu. Karakter ima nekoliko osnovnih kvaliteta - integritet, aktivnost, tvrdoću, stabilnost i plastičnost.

Kvantitativni parametri

Integritet- to je odsustvo kontradiktornosti u odnosu na ljude, sebe, svijet oko sebe i posao. Integritet se izražava u ravnoteži, u ukupnosti svih osobina i interesa pojedinca, u kompatibilnosti stavova prema različitim aspektima života. Vjerujem da je većina karaktera integralna, u smislu da čovjekovo vanjsko ponašanje odražava njega. interni sistem odnosi.

To znači da ako se osoba ponaša dvolično, onda iznutra ima i oštre kontradikcije u svom sadržaju. Tako žene često neuspješno biraju partnera, psihički nespremne i ne znajući šta komplimenti i izjave ljubavi znače njihovim odabranicima.

Morate pažljivo slušati i odmjeriti svaku riječ. Ako muškarac kaže djevojci da nema ljepše od nje, da je ljubaznija i bolja od bilo koga, onda imate ženskaroša ispred sebe. Ima s kim da se poredi, pa ga uskoro može poneti druga, a svaka sledeća će ujedno biti i najlepša.

Ako mladić uvjerava da ne vidi smisao života bez svoje voljene, da će bez nje biti izgubljen i potpuno nestati, onda je najvjerovatnije alkoholičar ili neko ko će to definitivno postati u budućnosti. Izuzetno je važno znati ove točke ponašanja, što su vaši horizonti širi, manja je vjerovatnoća da ćete imati nesretne lične priče u svom životu.

Aktivnost izraženo u sposobnosti suprotstavljanja nepovoljnim okolnostima i količini energije koja se ulaže u borbu protiv prepreka. U zavisnosti od aktivnosti, karakteri su jaki i slabi. Snaga karaktera direktno zavisi od sociogena - kompleksa ličnosti. Osoba slabog karaktera može ispuniti i zahtjeve koje diktira sociogen, jer je sprovođenje aktivnosti određeno karakterom. A ako se smjer aktivnosti kombinira sa sudbinom, tada će osoba imati dovoljno energije.

Tvrdoća manifestuje se u upornosti i istrajnosti osobe u procesu postizanja cilja i odbrani svog mišljenja. Ponekad, previše jak karakter može postati tvrdoglavost. Stabilnost određuje nepromjenjivost našeg karaktera, uprkos promjenjivosti svijeta, događaja i našeg položaja u društvu. Karakter je prilično stabilna karakteristika, pa ga je izuzetno teško promijeniti. Osobe sa nestabilnim karakterom vjerovatno će imati mnogo psiholoških problema općenito, a jedan od glavnih je nestabilnost.

Plastika- sposobnost prilagođavanja promijenjenom svijetu, sposobnost promjene i prilagođavanja potpuno neobičnoj stvarnosti, u stresnim situacijama. Ako čak i uz temeljne promjene karakter ostane nepromijenjen, to ukazuje na njegovu krutost.

Kvantitativni parametri

Čuveni psihoterapeut Bern, uzimajući u obzir ogromnu raznolikost karakternih kvaliteta, identifikovao je tri glavna parametra po kojima se karakter može odrediti: odnosi sa samim sobom su „ja“, odnosi sa voljenima su „ti“, odnosi sa svim ljudima uopšte su “Oni”.

Bern je sugerisao da ovi kvaliteti, koje su u osobu usadili roditelji u djetinjstvu, mogu imati i pozitivne i negativne konotacije, te odrediti u budućnosti njegovo ponašanje i životni put, koji je nazvao "skriptom". Ljudi često ne razumiju zašto im se takvi događaji dešavaju i ne povezuju ih s djetinjstvom. Dodao sam četvrti parametar Bernskom sistemu - "Rad".

Ako je djetinjstvo osobe prošlo dobro i dobio je dobar odgoj, tada će svi parametri biti pozitivni, sa znakom plus. Ali ako su roditelji pogriješili u odgoju, tada, shodno tome, neki ili svi parametri dobivaju znak minus i može se formirati kompleks - sociogen, koji će uvelike utjecati na ponašanje i sudbinu osobe.

Pojedinac je harmoničan i zdrav ličnost sa parametrom "I" sa "+". To znači da ima pravi odgoj, da se adekvatno procjenjuje i uviđa da je uspješan. Nemojte brkati stav sa samopoštovanjem. Osoba praktički ne shvaća položaj i formira se pod utjecajem roditelja u djetinjstvu, njegovu orijentaciju je prilično teško promijeniti.

Samopoštovanje može zavisiti od situacije. Ako osoba ima previsoke zahtjeve za sebe i za događaje, onda je samopoštovanje nisko. Nikakvi uspjesi i sreća neće zadovoljiti čovjeka, uvijek će htjeti još bolje, uvijek vidjeti nedostatke i minuse.

At pozicionira "Vi" sa "+" odnosi sa bliskim i okolnim ljudima su prosperitetni, prijateljski i donose radost. Čovjek je uvijek spreman pomoći svojim najmilijima, podržati ga, smatra ih uspješnim ljudima. Ako "-" prevladava u parametru "Vi", to znači da je raspoloženje osobe u početku neprijateljsko i konfliktno u odnosu na bliske ljude. Često se takve ličnosti odlikuju oštrim humorom, kritikom svega i svakoga, privrženošću i nezadovoljstvom. Da biste izgradili odnose sa takvim ljudima, morate im stalno popuštati.

U komunikaciji često biraju ulogu Progonitelja, ali ima i Otkupitelja. U ovoj ulozi agresija nije vidljiva na prvi pogled. Na primjer, to su lideri koji preuzimaju na sebe sva bitna pitanja i složene zadatke, čime ometaju rast svojih kolega.

Kada parametar "Oni" je postavljen na "+"- osoba voli da komunicira sa ljudima, upoznaje se i sklapa nova prijateljstva. U ljudima vidi puno pozitivnog, zanimljivog i vrijednog. Ako je parametar “Oni” sa “-”, tada osoba prvo uočava nedostatke u ljudima, a tek onda njihove vrline. Istovremeno, i sam je izuzetno stidljiv, teško komunicira i nerado stupa u kontakt i sklapa nova poznanstva.

Kada "Rad" za pojedinca u "+", tada uživa u procesu rada, radije rješava složene probleme za samorazvoj i profesionalni rast Uživa u pronalaženju kreativnih rješenja za probleme. Materijalna komponenta mu nije toliko bitna, ali postiže visoke performanse i uspjeh.

Ako "Rad" ima znak "-", onda je osoba jasno usmjerena na materijalnu korist. Novac, a ne razvoj, je njegova primarna briga u svakom poslu. Zbog toga stalno juri velike svote i bolji zivot, u potrazi za zaboravom živjeti ovdje i sada.

Ako je "-" prisutno u jednom od parametara, tada je pozitivna vrijednost ostalih dvostruko povećana, na primjer, ako je "Vi" sa "-", onda je pozitivna vrijednost "I" možda previše pretjerana.

Sada nam je to jasno osoba može biti harmonična, zdrava i prosperitetna samo sa svim pozitivnim vrijednostima. Samo će takva osoba ispravno i adekvatno percipirati sebe, svoje pobjede i poraze, svoje voljene i njihove nedostatke i pluse. Uspješno će komunicirati s ljudima, proširiti krug poznanstava, uspjeti u poslu i omiljenom poslu, mudro i smireno doživljavati životne preokrete.

Ovo će vas zanimati:

Ima takvih ljudi i ima ih mnogo. A kako bi takvih ličnosti bilo sve više, mladi roditelji bi svoju djecu trebali pažljivije odgajati, ne ometajući njihov razvoj i upoznavanje svijeta. Podržite, ali ne miješajte se, ne diktirajte svoja pravila i ne razbijajte psihu djece.

Na kraju krajeva, niko ne smeta drvetu da raste i raste jako i zdravo, a ni djeca - samo treba malo pomoći, ali ne pokušavajte nametnuti svoj životni plan. Dete i samo zna šta želi i šta ga zanima, i najbolje je da se ne mešate u njegov izbor, jer je to njegova sudbina. objavljeno

U tjelesnom metabolizmu vodeća uloga pripada proteinima i nukleinskim kiselinama.
Proteinske supstance čine osnovu svih vitalnih ćelijskih struktura, imaju neobično visoku reaktivnost i obdarene su katalitičkim funkcijama.
Nukleinske kiseline su dio najvažnijeg organa ćelije – jezgra, kao i citoplazme, ribozoma, mitohondrija itd. Nukleinske kiseline imaju važnu, primarnu ulogu u naslijeđu, varijabilnosti tijela i sintezi proteina.

Plan sinteza protein se pohranjuje u ćelijskom jezgru, a direktna sinteza se odvija izvan jezgra, pa je neophodno usluga dostave kodiran plan od jezgra do mesta sinteze. Ovu uslugu dostave vrše molekule RNK.

Proces počinje u jezgro ćelije: deo DNK "merdevina" se odmotava i otvara. Zbog toga, RNK slova formiraju veze sa otvorenim DNK slovima jednog od lanaca DNK. Enzim prenosi slova RNK da ih poveže u nit. Dakle, slova DNK se "prepisuju" u slova RNK. Novoformirani lanac RNK se odvaja, a DNK "merdevine" se ponovo uvijaju. Proces čitanja informacija iz DNK i sintetizacije njenog RNA šablona naziva se transkripcija , a sintetizirana RNK se naziva informacijska ili i-RNA .

Nakon daljih modifikacija, ova vrsta kodirane mRNA je spremna. i-RNA izlazi iz jezgra i odlazi na mjesto sinteze proteina, gdje se dešifruju slova i-RNA. Svaki skup od tri slova i-RNA formira "slovo" koje označava jednu određenu aminokiselinu.

Druga vrsta RNK traži ovu aminokiselinu, hvata je uz pomoć enzima i dostavlja je na mjesto sinteze proteina. Ova RNK se naziva transferna RNK ili tRNA. Kako se mRNA poruka čita i prevodi, lanac aminokiselina raste. Ovaj lanac se uvija i savija u jedinstven oblik, stvarajući jednu vrstu proteina. Čak je i proces savijanja proteina izvanredan: koristiti kompjuter za sve izračunavanje opcije bilo bi potrebno 1027 (!) godina da se savije protein srednje veličine koji se sastoji od 100 aminokiselina. A za formiranje lanca od 20 aminokiselina u tijelu nije potrebno više od jedne sekunde, a taj se proces odvija kontinuirano u svim stanicama tijela.

Geni, genetski kod i njegova svojstva.

Na Zemlji živi oko 7 milijardi ljudi. Osim 25-30 miliona parova jednojajčanih blizanaca, tada genetski svi ljudi su različiti : svaki je jedinstven, ima jedinstvene nasljedne karakteristike, karakterne osobine, sposobnosti, temperament.

Takve razlike su objašnjene razlike u genotipovima- skupovi gena organizma; svaka je jedinstvena. Genetske osobine određenog organizma su utjelovljene u proteinima - posljedično, struktura proteina jedne osobe razlikuje se, iako dosta, od proteina druge osobe.

To ne znači da ljudi nemaju potpuno iste proteine. Proteini koji obavljaju iste funkcije mogu biti isti ili se vrlo malo razlikovati za jednu ili dvije aminokiseline jedan od drugog. Ali ne postoji na Zemlji ljudi (sa izuzetkom jednojajčanih blizanaca), u kojoj bi bili svi proteini su isti .

Informacije o primarnoj strukturi proteina kodiran kao niz nukleotida u dijelu molekule DNK, gen - jedinica nasljedne informacije organizma. Svaki molekul DNK sadrži mnogo gena. Ukupnost svih gena jednog organizma čini njegovu genotip . Na ovaj način,

Gen je jedinica nasljedne informacije organizma, koja odgovara posebnom dijelu DNK

Nasljedne informacije se kodiraju korištenjem genetski kod , koji je univerzalan za sve organizme i razlikuje se samo po izmjeni nukleotida koji formiraju gene i kodiraju proteine ​​određenih organizama.

Genetski kod sastoji se od tripleta (trojki) DNK nukleotida, kombinovanih u različitim sekvencama (AAT, HCA, ACG, THC, itd.), od kojih svaki kodira određenu aminokiselinu (koja će biti ugrađena u polipeptidni lanac).

Zapravo kod broji sekvenca nukleotida u i-RNA molekulu , jer uklanja informacije iz DNK (proces transkripcije ) i prevodi ga u niz aminokiselina u molekulima sintetiziranih proteina (proces emisije ).
Sastav mRNA uključuje nukleotide A-C-G-U, čiji se tripleti nazivaju kodoni : CHT DNK triplet na mRNA će postati HCA triplet, a AAG DNK triplet će postati UUC triplet. Upravo i-RNA kodoni odražava genetski kod u zapisu.

Na ovaj način, genetski kod - jedinstveni sistem za snimanje nasljednih informacija u molekulima nukleinske kiseline u obliku niza nukleotida . Genetski kod se zasniva na upotrebi abecede koja se sastoji od samo četiri nukleotidna slova koja se razlikuju po dušičnim bazama: A, T, G, C.

Glavna svojstva genetskog koda:

1. Genetski kod trojka. Triplet (kodon) je sekvenca od tri nukleotida koja kodira jednu aminokiselinu. Budući da proteini sadrže 20 aminokiselina, očigledno je da svaka od njih ne može biti kodirana jednim nukleotidom ( pošto postoje samo četiri tipa nukleotida u DNK, u ovom slučaju 16 aminokiselina ostaje nekodirano). Dva nukleotida za kodiranje aminokiselina također nisu dovoljna, jer se u ovom slučaju može kodirati samo 16 aminokiselina. znači, najmanji broj moraju postojati najmanje tri nukleotida koji kodiraju jednu aminokiselinu. U ovom slučaju, broj mogućih nukleotidnih tripleta je 43 = 64.

2. redundantnost (degeneracija) Kod je posljedica njegove tripletne prirode i znači da jedna aminokiselina može biti kodirana sa nekoliko tripleta (pošto ima 20 aminokiselina, a ima 64 tripleta), sa izuzetkom metionina i triptofana, koje kodira samo jedan trojka. Osim toga, neki tripleti obavljaju specifične funkcije: u molekuli mRNA, tripleti UAA, UAG, UGA su terminacijski kodoni, tj. stani-signali koji zaustavljaju sintezu polipeptidnog lanca. Triplet koji odgovara metioninu (AUG), koji stoji na početku lanca DNK, ne kodira aminokiselinu, već obavlja funkciju iniciranja (uzbudljivog) čitanja.

3. Nedvosmislenost kod - uz redundantnost, kod ima svojstvo jedinstvenost : svaki kodon odgovara samo jedan specifične aminokiseline.

4. Kolinearnost kod, tj. sekvenca nukleotida u genu upravo odgovara redoslijedu aminokiselina u proteinu.

5. Genetski kod ne preklapaju se i kompaktni , tj. ne sadrži "znakove interpunkcije". To znači da proces čitanja ne dopušta mogućnost preklapanja kolona (trojki), i, počevši od određenog kodona, očitavanje ide kontinuirano triplet po triplet sve dok stani-signali ( terminacioni kodoni).

6. Genetski kod univerzalni , odnosno nuklearni geni svih organizama na isti način kodiraju informacije o proteinima, bez obzira na nivo organizacije i sistematski položaj ovih organizama.

Postoji tablice genetskih kodova za dešifrovanje kodoni i-RNA i građevni lanci proteinskih molekula.

Reakcije sinteze matrice.

U živim sistemima postoje reakcije nepoznate u neživoj prirodi - reakcije sinteze matrice.

Termin "matrica" u tehnologiji označavaju oblik koji se koristi za livenje kovanica, medalja, tipografski tip: očvrsnuti metal tačno reproducira sve detalje forme koja se koristi za livenje. Matrična sinteza nalikuje livenju na matrici: novi molekuli se sintetiziraju u strogom skladu sa planom postavljenim u strukturi već postojećih molekula.

Matrični princip leži u srži najvažnije sintetičke reakcije ćelije, kao što je sinteza nukleinskih kiselina i proteina. U ovim reakcijama se daje tačan, strogo specifičan slijed monomernih jedinica u sintetiziranim polimerima.

Ovo je mjesto gdje je usmjereno povlačenje monomera na određenu lokacijućelije - u molekule koji služe kao matrica u kojoj se odvija reakcija. Ako bi se takve reakcije dogodile kao rezultat slučajnog sudara molekula, one bi se odvijale beskonačno sporo. Sinteza složenih molekula po principu matriksa se izvodi brzo i precizno. Uloga matrice Makromolekule nukleinskih kiselina igraju u matričnim reakcijama DNK ili RNK .

monomernih molekula, iz kojih se sintetiše polimer - nukleotidi ili aminokiseline - u skladu sa principom komplementarnosti se raspoređuju i fiksiraju na matrici u strogo definisanom, unapred određenom redosledu.

Onda dolazi "poprečno povezivanje" monomernih jedinica u polimerni lanac, a gotov polimer se ispušta iz matrice.

Poslije toga matrica spremna do sklapanja nove molekule polimera. Jasno je da kao što se samo jedan novčić, jedno slovo može izliti na datu kalupu, tako se samo jedan polimer može "sastaviti" na datu matričnu molekulu.

Matrični tip reakcija- specifičnost hemije živih sistema. Oni su osnova fundamentalna svojina svih živih bića - njegovu sposobnost da reprodukuje sopstvenu vrstu.

Reakcije sinteze matrice

1. DNK replikacija - replikacija (od lat. replicatio - obnavljanje) - proces sinteze kćerke molekule deoksiribonukleinske kiseline na matrici roditeljskog molekula DNK. Tokom naknadne diobe matične ćelije, svaka ćelija kćerka prima jednu kopiju molekula DNK koja je identična DNK originalne matične ćelije. Ovaj proces osigurava tačan prijenos genetskih informacija s generacije na generaciju. Replikaciju DNK izvodi složen enzimski kompleks, koji se sastoji od 15-20 različitih proteina, tzv. replisome . Materijal za sintezu su slobodni nukleotidi prisutni u citoplazmi ćelija. Biološko značenje replikacije je tačan prenos nasledne informacije od roditeljskog molekula do ćerki, koje se normalno dešavaju tokom deobe somatskih ćelija.

Molekul DNK se sastoji od dva komplementarna lanca. Ovi lanci se drže zajedno slabim vodoničnim vezama koje se mogu razbiti enzimima. Molekul DNK je sposoban za samo-udvostručenje (replikaciju), a nova polovina se sintetizira na svakoj staroj polovini molekula.
Osim toga, molekul mRNA može se sintetizirati na molekulu DNK, koji zatim prenosi informacije primljene od DNK do mjesta sinteze proteina.

Prijenos informacija i sinteza proteina slijede matrični princip, uporediv s radom štamparije u štampariji. Informacije iz DNK se kopiraju iznova i iznova. Ukoliko dođe do grešaka tokom kopiranja, one će se ponoviti u svim narednim kopijama.

Istina, neke greške u kopiranju informacija molekulom DNK mogu se ispraviti - proces eliminacije grešaka se naziva reparacije. Prva od reakcija u procesu prijenosa informacija je replikacija molekule DNK i sinteza novih lanaca DNK.

2. Transkripcija (od latinskog transcriptio - prepisivanje) - proces sinteze RNK koristeći DNK kao šablon, koji se odvija u svim živim ćelijama. Drugim riječima, to je prijenos genetske informacije sa DNK na RNK.

Transkripciju katalizira enzim DNK-ovisna RNA polimeraza. RNK polimeraza se kreće duž molekule DNK u smjeru 3 " → 5". Transkripcija se sastoji od koraka inicijacija, elongacija i završetak . Jedinica transkripcije je operon, fragment molekule DNK koji se sastoji od promoter, transkribovani deo i terminator . i-RNA se sastoji od jednog lanca i sintetizira se na DNK u skladu s pravilom komplementarnosti uz učešće enzima koji aktivira početak i kraj sinteze i-RNA molekula.

Gotov molekul mRNA ulazi u citoplazmu na ribosomima, gdje se odvija sinteza polipeptidnih lanaca.

3. Broadcast (od lat. prevod- prijenos, kretanje) - proces sinteze proteina iz aminokiselina na matrici informacijske (matriks) RNK (mRNA, mRNA) koju provodi ribosom. Drugim riječima, ovo je proces prevođenja informacija sadržanih u nukleotidnoj sekvenci i-RNA u sekvencu aminokiselina u polipeptidu.

4. reverzna transkripcija je proces formiranja dvolančane DNK na osnovu informacija iz jednolančane RNK. Ovaj proces se naziva reverzna transkripcija, jer se prijenos genetske informacije odvija u "obrnutom" smjeru u odnosu na transkripciju. Ideja o reverznoj transkripciji u početku je bila vrlo nepopularna, jer je bila u suprotnosti sa središnjom dogmom molekularne biologije, koja je pretpostavljala da se DNK transkribuje u RNK, a zatim prevodi u proteine.

Međutim, 1970. Temin i Baltimore su nezavisno otkrili enzim tzv reverzna transkriptaza (revertaza) , te je konačno potvrđena mogućnost reverzne transkripcije. Godine 1975. nagrađeni su Temin i Baltimore nobelova nagrada iz oblasti fiziologije i medicine. Neki virusi (kao što je virus ljudske imunodeficijencije koji uzrokuje HIV infekciju) imaju sposobnost transkripcije RNK u DNK. HIV ima RNA genom koji se integriše u DNK. Kao rezultat, DNK virusa se može kombinovati sa genomom ćelije domaćina. Glavni enzim odgovoran za sintezu DNK iz RNK tzv revertase. Jedna od funkcija reverseasea je stvaranje komplementarnu DNK (cDNK) iz virusnog genoma. Povezani enzim ribonukleaza cijepa RNK, a reverznataza sintetizira cDNK iz dvostruke spirale DNK. cDNK je integrisana u genom ćelije domaćina pomoću integraze. Rezultat je sinteza virusnih proteina od strane ćelije domaćina koji formiraju nove viruse. U slučaju HIV-a programira se i apoptoza (ćelijska smrt) T-limfocita. U drugim slučajevima, ćelija može ostati distributer virusa.

Slijed matriksnih reakcija u biosintezi proteina može se predstaviti kao dijagram.

Na ovaj način, biosinteza proteina- ovo je jedna od vrsta plastične razmjene, tokom koje se nasljedne informacije kodirane u DNK genima realizuju u određenom nizu aminokiselina u proteinskim molekulima.

Proteinski molekuli su u suštini polipeptidnih lanaca sastoje se od pojedinačnih aminokiselina. Ali aminokiseline nisu dovoljno aktivne da se same povežu jedna s drugom. Stoga, prije nego što se spoje jedna s drugom i formiraju proteinski molekul, aminokiseline moraju aktivirati . Ova aktivacija se događa pod djelovanjem posebnih enzima.

Kao rezultat aktivacije, aminokiselina postaje labilnija i pod djelovanjem istog enzima se vezuje za t- RNA. Svaka aminokiselina odgovara striktno specifičnom t- RNA, koji pronalazi "svoju" aminokiselinu i izdrži u ribozom.

Stoga ribosom prima različite aktivirane aminokiseline povezane s njima T- RNA. Ribozom je sličan konvejer da sastavi proteinski lanac od raznih aminokiselina koje ulaze u njega.

Istovremeno sa t-RNA, na kojoj "sjedi" vlastita aminokiselina, " signal» iz DNK koja se nalazi u jezgru. U skladu s ovim signalom, jedan ili drugi protein se sintetizira u ribosomu.

Usmjeravajući utjecaj DNK na sintezu proteina ne vrši se direktno, već uz pomoć posebnog posrednika - matrica ili glasnička RNK (mRNA ili i-RNA), koji sintetizirana u jezgru Na njega ne utiče DNK, tako da njegov sastav odražava sastav DNK. Molekul RNK je, takoreći, odljevak oblika DNK. Sintetizirana mRNA ulazi u ribozom i, takoreći, prenosi je u ovu strukturu plan- kojim redosledom aktivirane aminokiseline koje ulaze u ribozom treba da se kombinuju jedna sa drugom da bi se sintetizovao određeni protein. inače, genetske informacije kodirane u DNK prenose se na mRNA, a zatim na protein.

Molekul mRNA ulazi u ribozom i treperi ona. Određuje se onaj njegov segment koji se trenutno nalazi u ribosomu kodon (trojka), stupa u interakciju na potpuno specifičan način sa strukturom koja mu odgovara triplet (antikodon) u transfer RNK koja je dovela aminokiselinu u ribozom.

Transfer RNK se sa svojom aminokiselinom približava određenom kodonu mRNA i povezuje s njim; do sljedećeg, susjednog mjesta i-RNA spaja drugu tRNA sa drugom amino kiselinom i tako sve dok se ne pročita cijeli lanac i-RNA, dok se sve aminokiseline ne nanižu odgovarajućim redoslijedom, formirajući proteinski molekul. I t-RNA, koja je isporučila aminokiselinu na određeno mjesto polipeptidnog lanca, oslobođen od svoje aminokiseline i izlazi iz ribozoma.

Zatim ponovo u citoplazmi, željena amino kiselina može joj se pridružiti, a ona će je ponovo prenijeti na ribozom. U procesu sinteze proteina istovremeno je uključen ne jedan, već nekoliko ribozoma, poliribozoma.

Glavne faze prijenosa genetskih informacija:

1. Sinteza na DNK kao na mRNA šablonu (transkripcija)
2. Sinteza polipeptidnog lanca u ribosomima prema programu sadržanom u i-RNA (translation) .

Faze su univerzalne za sva živa bića, ali se vremenski i prostorni odnosi ovih procesa razlikuju kod pro- i eukariota.

At prokarioti transkripcija i translacija se mogu odvijati istovremeno jer se DNK nalazi u citoplazmi. At eukariota transkripcija i translacija su strogo odvojeni u prostoru i vremenu: u jezgri se odvija sinteza različitih RNK, nakon čega molekule RNK moraju napustiti jezgro, prolazeći kroz nuklearnu membranu. RNK se zatim transportuje u citoplazmi do mesta sinteze proteina.

je način kodiranja aminokiselinske sekvence proteina koristeći sekvencu nukleotida u molekuli DNK, karakterističan za sve žive organizme.

Implementacija genetskih informacija u živim stanicama (tj. sinteza proteina kodiranog u DNK) provodi se korištenjem dva matrična procesa: transkripcije (tj. sinteza mRNA na DNK šablonu) i translacije (sinteza polipeptidnog lanca na mRNA). šablon).

DNK koristi četiri nukleotida - adenin (A), gvanin (G), citozin (C), timin (T). Ova "slova" čine abecedu genetskog koda. RNK koristi iste nukleotide, osim timina, koji je zamijenjen uracilom (U). U molekulima DNK i RNK nukleotidi se poređaju u lance i tako se dobijaju nizovi „slova“.

U nukleotidnoj sekvenci DNK postoje kodne "riječi" za svaku aminokiselinu budućeg proteinskog molekula - genetski kod. Sastoji se od određenog niza nukleotida u molekuli DNK.

Tri uzastopna nukleotida kodiraju "ime" jedne aminokiseline, odnosno svaka od 20 aminokiselina je šifrirana značajna jedinica kod - kombinacija tri nukleotida, nazvana triplet ili kodon.

Trenutno je DNK kod potpuno dešifrovan i možemo govoriti o određenim osobinama koje su karakteristične za ovaj jedinstveni biološki sistem, koji omogućava prevođenje informacija sa "jezika" DNK na "jezik" proteina.

Nosilac genetske informacije je DNK, ali kako je mRNA, kopija jednog od lanaca DNK, direktno uključena u sintezu proteina, genetski kod se najčešće piše na "RNA jeziku".

Amino kiseline	Kodiranje RNA tripleta
Alanin	GCU GCC GCA GCG
Arginin	TsGU TsGTs TsGA TsGG AGA AGG
Asparagin	AAU AAC
Asparaginska kiselina	GAU GAC
Valine	GUU GUTS GUA GUG
Histidin	CAU CAC
Glycine	GSU GGC GGA GYY
Glutamin	CAA CAG
Glutaminska kiselina	GAA GAG
Izoleucin	AAU AUC AUA
Leucin	TSUU TSUT TSUA TSUG UUA UUG
Lysine	AAA AAG
Metionin	AUG
Proline	CCC CCC CCA CCG
Serene	UCU UCC UCA UCG ASU AGC
Tirozin	UAU UAC
Treonin	ACC ACC ACA ACG
triptofan	UGG
fenilalanin	uuu uuc
Cistein	UGU UHC
STOP	UGA UAG UAA

Osobine genetskog koda

Tri uzastopna nukleotida (azotne baze) kodiraju "ime" jedne aminokiseline, odnosno svaka od 20 aminokiselina je šifrirana značajnom kodnom jedinicom - kombinacijom tri nukleotida tzv. trojka ili kodon.

trojka (kodon)- sekvenca od tri nukleotida (azotne baze) u molekulu DNK ili RNK, koja određuje uključivanje određene aminokiseline u proteinski molekul tokom njegove sinteze.

• Nedvosmislenost (diskretnost)

Jedan triplet ne može kodirati dvije različite aminokiseline; on kodira samo jednu aminokiselinu. Određeni kodon odgovara samo jednoj aminokiselini.

Svaka aminokiselina može biti definirana s više od jednog tripleta. izuzetak - metionin I triptofan. Drugim riječima, nekoliko kodona može odgovarati istoj aminokiselini.

• nepreklapanje

Ista baza ne može biti prisutna u dva susjedna kodona u isto vrijeme.

Neki trojci ne kodiraju aminokiseline, već su svojevrsni "putokazi" koji određuju početak i kraj pojedinih gena (UAA, UAG, UGA), od kojih svaki znači prestanak sinteze i nalazi se na kraju svakog gen, tako da možemo govoriti o polarnosti genetskog koda.

Kod životinja i biljaka, kod gljiva, bakterija i virusa, isti triplet kodira istu vrstu aminokiseline, odnosno genetski kod je isti za sva živa bića. Drugim riječima, univerzalnost - sposobnost genetskog koda da djeluje na isti način u organizmima različitog nivoa složenosti od virusa do ljudi.Univerzalnost DNK koda potvrđuje jedinstvo pporeklo celog života na našoj planeti. Metode genetskog inženjeringa zasnivaju se na korištenju svojstva univerzalnosti genetskog koda.

Iz istorije otkrića genetskog koda

Po prvi put ideja postojanja genetski kod formulisao A. Down i 1952-1954. Naučnici su pokazali da nukleotidna sekvenca koja jedinstveno određuje sintezu određene aminokiseline mora sadržavati najmanje tri veze. Kasnije je dokazano da se takav niz sastoji od tri nukleotida, tzv kodon ili trojka .

Pitanja o tome koji su nukleotidi odgovorni za ugradnju određene aminokiseline u proteinski molekul i koliko nukleotida određuje ovu inkluziju ostala su neriješena sve do 1961. godine. Teorijska analiza je pokazala da se kod ne može sastojati od jednog nukleotida, jer se u ovom slučaju mogu kodirati samo 4 aminokiseline. Međutim, kod ne može biti ni dublet, odnosno kombinacija dva nukleotida iz "abecede" od četiri slova ne može pokriti sve aminokiseline, jer je teoretski moguće samo 16 takvih kombinacija (4 2 = 16).

Tri uzastopna nukleotida su dovoljna za kodiranje 20 aminokiselina, kao i "stop" signal, što znači kraj proteinske sekvence, kada je broj mogućih kombinacija 64 (4 3 = 64).