Bármely sejtben és szervezetben az anatómiai, morfológiai és funkcionális természet minden jellemzőjét a bennük lévő fehérjék szerkezete határozza meg. Egy szervezet örökletes tulajdonsága bizonyos fehérjék szintézisére való képesség. Az aminosavak egy polipeptidláncban helyezkednek el, amelytől függenek a biológiai jellemzők.
Minden sejtnek saját nukleotidszekvenciája van a DNS polinukleotid láncában. Az az ami genetikai kód DNS. Ezen keresztül rögzítik az információkat bizonyos fehérjék szintéziséről. A genetikai kódról, tulajdonságairól és genetikai információiról ebben a cikkben olvashat.

Egy kis történelem

Azt az elképzelést, hogy talán létezik egy genetikai kód, J. Gamow és A. Down fogalmazta meg a huszadik század közepén. Leírták, hogy egy adott aminosav szintéziséért felelős nukleotidszekvencia legalább három egységet tartalmaz. Később bebizonyították három nukleotid pontos számát (ez a genetikai kód egysége), amelyet triplettnek vagy kodonnak neveztek. Összesen hatvannégy nukleotid van, mivel a savmolekula, ahol vagy RNS található, négy különböző nukleotid maradékaiból áll.

Mi a genetikai kód

Az aminosav-fehérje-szekvencia kódolási módja a nukleotidszekvencia miatt minden élő sejtre és szervezetre jellemző. Ez a genetikai kód.
A DNS-ben négy nukleotid található:

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

Ezeket latinul vagy (az orosz nyelvű irodalomban) oroszul nagybetűkkel jelölik.
Az RNS-nek is négy nukleotidja van, de ezek közül az egyik különbözik a DNS-től:

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

Minden nukleotid láncba sorakozik, és a DNS-ben kettős hélix keletkezik, az RNS-ben pedig egyetlen.
A fehérjék arra épülnek, ahol meghatározott sorrendben helyezkednek el, meghatározzák a biológiai tulajdonságait.

A genetikai kód tulajdonságai

Hármasság. A genetikai kód egysége három betűből áll, ez a triplet. Ez azt jelenti, hogy a húsz létező aminosavat három specifikus nukleotid kódolja, amelyeket kodonoknak vagy trilpeteknek neveznek. Hatvannégy kombinációt lehet létrehozni négy nukleotidból. Ez a mennyiség több mint elegendő húsz aminosav kódolásához.
Degeneráltság. Minden aminosav egynél több kodonnak felel meg, a metionin és a triptofán kivételével.
Egyértelműség. Egy kodon egy aminosavat kódol. Például egy egészséges ember génjében, aki információval rendelkezik a hemoglobin béta-célpontjáról, a GAG és a GAA hármasa kódolja az A-t mindenkinél, aki sarlósejtes vérszegénységben szenved, egy nukleotid megváltozik.
Kollinearitás. Az aminosavszekvencia mindig megfelel a génben található nukleotidszekvenciának.
A genetikai kód folytonos és tömör, ami azt jelenti, hogy nincsenek benne írásjelek. Vagyis egy bizonyos kodontól kezdve folyamatos leolvasás történik. Például az AUGGUGTSUUAAAUGUG a következőképpen jelenik meg: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. De nem AUG, UGG, és így tovább, vagy bármilyen más módon.
Sokoldalúság. Ez abszolút minden szárazföldi szervezetre vonatkozik, az embertől a halakig, gombákig és baktériumokig.

asztal

Nem minden elérhető aminosav található a táblázatban. Hidroxiprolin, hidroxilizin, foszfoszerin, tirozin jódszármazékai, cisztin és néhány más hiányzik, mivel ezek más, mRNS által kódolt aminosavak származékai, és a transzláció eredményeként fehérjemódosítás után képződnek.
A genetikai kód tulajdonságaiból ismert, hogy egy kodon képes egy aminosavat kódolni. A kivétel a genetikai kód, amely további funkciókat lát el, és kódolja a valint és a metionint. Az RNS, amely egy kodonnal kezdődik, egy formil-metiont hordozó t-RNS-hez kapcsolódik. A szintézis befejeztével leválik magáról, és magával viszi a formil-maradékot, amely metionin-maradékká alakul. Így a fenti kodonok egy polipeptidlánc szintézisének iniciátorai. Ha nincsenek az elején, akkor semmiben sem különböznek a többiektől.

genetikai információ

Ez a fogalom az ősöktől származó tulajdonságok programját jelenti. Genetikai kódként beágyazódik az öröklődésbe.
A fehérjeszintézis során végrehajtott genetikai kód:

• információ és RNS;
• riboszomális rRNS.

Az információ továbbítása közvetlen kommunikációval (DNS-RNS-protein) és fordított (környezet-fehérje-DNS) útján történik.
Az élőlények a leghatékonyabban tudják fogadni, tárolni, átvinni és felhasználni.
Mivel öröklődik, az információ meghatározza a szervezet fejlődését. De az interakció miatt környezet ez utóbbiak reakciója torzul, ami miatt evolúció, fejlődés megy végbe. Így új információ rakódik le a szervezetben.

A molekuláris biológia törvényszerűségeinek kiszámítása és a genetikai kód felfedezése szemléltette a genetika és a darwini elmélet ötvözésének szükségességét, amely alapján egy szintetikus evolúcióelmélet született - a nem klasszikus biológia.
Az öröklődést, a változékonyságot és a darwini természetes szelekciót kiegészíti a genetikailag meghatározott szelekció. Az evolúció genetikai szinten valósul meg véletlenszerű mutációk és a környezethez leginkább alkalmazkodó legértékesebb tulajdonságok öröklődésén keresztül.

Az emberi kód megfejtése

A kilencvenes években elindult a Human Genome Project, melynek eredményeként a 2000-es években felfedezték az emberi gének 99,99%-át tartalmazó genom töredékeit. A fehérjeszintézisben nem részt vevő és nem kódolt fragmentumok ismeretlenek maradtak. Szerepük egyelőre ismeretlen.

Az 1-es kromoszóma, amelyet utoljára 2006-ban fedeztek fel, a leghosszabb a genomban. Több mint háromszázötven betegség, köztük a rák jelenik meg a benne lévő rendellenességek és mutációk következtében.

Az ilyen kutatások szerepét aligha lehet túlbecsülni. Amikor rájöttek, hogy mi a genetikai kód, kiderült, hogy milyen minták szerint zajlik a fejlődés, hogyan alakul ki az egyének morfológiai felépítése, pszichéje, bizonyos betegségekre való hajlam, anyagcseréje és visszássága.

Vezető Tudományos Magazin Természet bejelentette egy második genetikai kód felfedezését - egyfajta "kód a kódban", amelyet a közelmúltban molekuláris biológusok és számítógép-programozók törtek fel. Ráadásul ennek felfedésére nem az evolúcióelméletet, hanem az információs technológiát alkalmazták.

Az új kód neve Splicing Code. A DNS-ben van. Ez a kód nagyon összetett, de megjósolható módon szabályozza a mögöttes genetikai kódot. Az illesztési kód szabályozza, hogy a gének és a szabályozó elemek hogyan és mikor kerüljenek összeállításra. Ennek a kódnak a kódon belüli feltárása segít rávilágítani a genetika néhány régóta fennálló titkaira, amelyek a Complete Human Genome Sequencing Project óta felszínre kerültek. Az egyik ilyen rejtély az volt, hogy miért csak 20 000 gén van egy olyan összetett szervezetben, mint az ember? (A tudósok arra számítottak, hogy sokkal többet találnak.) Miért bontják szét a géneket szegmensekre (exonokra), amelyeket nem kódoló elemek (intronok) választanak el, majd a transzkripció után összekapcsolódnak (azaz összeillesztik)? És miért kapcsolódnak be a gének egyes sejtekben és szövetekben, másokban miért nem? A molekuláris biológusok két évtizeden keresztül próbálták megvilágítani a genetikai szabályozás mechanizmusait. Ez a cikk egy nagyon fontos pontra mutat rá annak megértésében, hogy mi is történik valójában. Nem válaszol minden kérdésre, de megmutatja, hogy a belső kód létezik. Ez a kód egy olyan kommunikációs rendszer, amely olyan egyértelműen megfejthető, hogy a tudósok megmagyarázhatatlan pontossággal megjósolhatják, hogyan viselkedhet egy genom bizonyos helyzetekben.

Képzeld el, hogy a szomszéd szobában egy zenekart hallasz. Kinyitod az ajtót, benézel, és három-négy zenészt látsz hangszeren a szobában. Brandon Frey, aki segített feltörni a kódot, szerinte így néz ki az emberi genom. Mondja: „Csak 20 000 gént tudtunk kimutatni, de tudtuk, hogy ezek rengeteg fehérjeterméket és szabályozóelemet alkotnak. Hogyan? Az egyik módszer az úgynevezett alternatív splicing.. Különböző exonok (gének részei) különböző módon állíthatók össze. "Például a neurexin fehérje három génje több mint 3000 genetikai üzenetet hozhat létre, amelyek segítenek az agy vezetékrendszerének szabályozásában."– mondja Frey. A cikkben az áll, hogy a tudósok tudják, hogy génjeink 95%-ának van alternatív splicing, és a legtöbb esetben különböző típusok transzkriptumok (a transzkripció eredményeként létrejövő RNS-molekulák) eltérő módon fejeződnek ki a sejtekben és a szövetekben. Kell lennie valaminek, ami szabályozza, hogy ez a több ezer kombináció hogyan épül fel és fejeződik ki. Ez a Splicing Code feladata.

Azok az olvasók, akik szeretnének egy gyors áttekintést kapni a felfedezésről, elolvashatják a cikket a címen Science Daily jogosult "A "Splicing Code"-ot feltörő kutatók megfejtik a biológiai összetettség mögött meghúzódó rejtélyt.". A cikk ezt írja: "A Torontói Egyetem tudósai alapvetően új ismereteket szereztek arról, hogy az élő sejtek miként használnak korlátozott számú gént olyan hihetetlenül összetett szervek kialakítására, mint az agy.". Maga a Nature magazin Heidi Ledford „Kód a kódon belül” című könyvével kezdődik. Ezt követte Tejedor és Valcarcel „Génszabályozás: A második genetikai kód megtörése” című írása. Végül a Torontói Egyetem kutatóinak Benjamin D. Blencow és Brandon D. Frey vezette kutatócsoportjának „Az illesztési kód megfejtése” című tanulmánya volt meghatározó.

Ez a cikk egy információtudományi győzelem, amely a második világháború kódtörőire emlékeztet bennünket. Módszereik közé tartozott az algebra, a geometria, a valószínűségszámítás, a vektorszámítás, az információelmélet, a programkód-optimalizálás és más fejlett technikák. Amire nem volt szükségük, az az evolúciós elmélet, amelyről tudományos cikkek soha nem kerültek szóba. A cikk elolvasása után láthatja, mekkora feszültség alatt vannak a nyitány szerzői:

„Egy olyan „illesztési kód” sémát írunk le, amely több száz RNS-tulajdonság kombinációját használja fel, hogy előre jelezze a szövetek által közvetített változásokat több ezer exon alternatív splicingjében. A kód létrehozza az illesztési minták új osztályait, felismeri a különböző szabályozó programokat a különböző szövetekben, és mutációvezérelt szabályozó szekvenciákat hoz létre. Széles körben használt szabályozási stratégiákat tártunk fel, többek között: váratlanul nagy ingatlankészletek használata; érzékelés alacsony szintek exonzárványok, amelyeket bizonyos szövetek tulajdonságai gyengítenek; a tulajdonságok megnyilvánulása az intronokban mélyebb, mint azt korábban gondolták; és a splice variáns szintjeinek modulálása az átirat szerkezeti jellemzői által. A kód segített létrehozni egy olyan exonosztályt, amelyek bezárása elnémítja az expressziót a felnőtt szövetekben, aktiválva az mRNS lebomlását, és amelyek kizárása elősegíti az expressziót az embriogenezis során. A kód megkönnyíti az alternatív splicing genomszintű szabályozott eseményeinek feltárását és részletes leírását.”

A kódot feltörő csapatban az Elektronikai Tanszék szakemberei és Számítástechnika, valamint a Molekuláris Genetikai Tanszékről. (Frey maga a Microsoft Researchnél, a Microsoft Corporation részlegénél dolgozik) A múlt dekódereihez hasonlóan Frey és Barash is fejlesztette "egy új, számítógéppel segített biológiai elemzés, amely a genomban rejtett "kódszavakat" észleli". A molekuláris genetikusok által létrehozott hatalmas mennyiségű adat segítségével kutatók egy csoportja végrehajtotta a splicing kód "visszafejtését" amíg meg nem tudták jósolni, hogyan fog viselkedni. Miután a kutatók rájöttek a dologra, tesztelték a kódot a mutációk szempontjából, és megnézték, hogyan helyeztek be vagy távolítottak el exonokat. Azt találták, hogy a kód akár szövetspecifikus változásokat is okozhat, vagy eltérően hathat attól függően, hogy felnőtt egérről vagy embrióról van-e szó. Az egyik gén, az Xpo4, a rákkal kapcsolatos; A kutatók megjegyezték: „Ezek az adatok alátámasztják azt a következtetést, hogy az Xpo4 génexpressziót szigorúan ellenőrizni kell, hogy elkerüljük a lehetséges káros hatásokat, beleértve az onkogenezist (rák), mivel az embriogenezis során aktív, de a felnőtt szövetekben csökken. Kiderült, hogy teljesen meglepte őket az ellenőrzés mértéke, amit láttak. Szándékosan vagy sem, Frey nem a véletlenszerű variációt és szelekciót használta nyomként, hanem az intelligens tervezés nyelvét. Megjegyezte: "Egy összetett biológiai rendszer megértése olyan, mint egy összetett elektronikus áramkör megértése."

Heidi Ledford azt mondta, hogy Watson-Crick genetikai kódjának látszólagos egyszerűsége, négy bázisával, triplett kodonjaival, 20 aminosavával és 64 DNS „karakterével” – egész bonyolult világot rejt magában. Ebben az egyszerűbb kódban az illesztési kód sokkal összetettebb.

Ám a DNS és a fehérjék között az RNS áll – a bonyolultság külön világa. Az RNS egy transzformátor, amely néha genetikai üzeneteket hordoz, néha pedig irányítja azokat, miközben számos olyan struktúrát használ, amelyek befolyásolhatják a működését. Ugyanebben a számban megjelent cikkben a kanadai Ontariói Egyetemen dolgozó Benjamin D. Blencoe és Brandon D. Frey által vezetett kutatócsoport arról számolt be, hogy kísérletet tesz egy második genetikai kód feloldására, amely képes megjósolni a hírvivő RNS-szegmensek állapotát. egy adott génről átírt gének keveredhetnek és illeszthetik egymást, hogy különféle termékeket képezzenek a különböző szövetekben. Ezt a folyamatot alternatív illesztésnek nevezik. Ezúttal nincs egyszerű táblázat, hanem olyan algoritmusok, amelyek a DNS több mint 200 különböző tulajdonságát kombinálják az RNS szerkezetének meghatározásával.

E kutatók munkája azt a gyors előrehaladást jelzi, amelyet a számítási módszerek az RNS modellezésében értek el. Az alternatív splicing megértése mellett a számítástechnika segít a tudósoknak megjósolni az RNS-struktúrákat és azonosítani az RNS kis szabályozó fragmentumait, amelyek nem kódolnak fehérjéket. "Csodálatos idő van", mondja Christopher Berg, a Cambridge-i Massachusetts Institute of Technology számítógépes biológusa. „A jövőben óriási sikerünk lesz”.

A számítástechnika, a számítógépes biológia, az algoritmusok és a kódok nem szerepeltek Darwin szókincsében, amikor elméletét kidolgozta. Mendelnek volt egy nagyon leegyszerűsített modellje arról, hogyan oszlanak meg a tulajdonságok az öröklődés során. Ráadásul azt az elképzelést, hogy a funkciók kódolva vannak, csak 1953-ban vezették be. Látjuk, hogy az eredeti genetikai kódot egy még összetettebb kód szabályozza, amely benne van. Ezek forradalmi gondolatok.. Ráadásul minden jel arra mutat ez az ellenőrzési szint nem utolsó. Ledford emlékeztet arra, hogy például az RNS-nek és a fehérjéknek háromdimenziós szerkezetük van. A molekulák funkciója megváltozhat, ha alakjuk megváltozik, kell lennie valaminek, ami szabályozza a hajtogatást, hogy a háromdimenziós szerkezet azt tegye, amit a funkció megkövetel. Ráadásul úgy tűnik, hogy a génekhez való hozzáférést szabályozzák másik kód, hiszton kód. Ezt a kódot molekuláris markerek vagy "farok" kódolják a hisztonfehérjéken, amelyek a DNS tekercselésének és szuperspirálozásának központjaként szolgálnak. Ledford korunkat leírva arról beszél „permanens reneszánsz az RNC informatikában”.

Tejedor és Valcarcel egyetértenek abban, hogy az egyszerűség mögött összetettség áll. "Elméletileg minden nagyon egyszerűnek tűnik: a DNS RNS-t képez, amely aztán fehérjét hoz létre", - kezdik cikküket. – De a valóság sokkal bonyolultabb.. Az 1950-es években megtanultuk, hogy a baktériumoktól az emberekig minden élő szervezet rendelkezik egy alapvető genetikai kóddal. De hamar rájöttünk, hogy az összetett organizmusoknak (eukariótáknak) van néhány természetellenes és nehezen érthető tulajdonságuk: genomjukban vannak sajátos szakaszok, intronok, amelyeket el kell távolítani, hogy az exonok összekapcsolódhassanak. Miért? Ma tisztul a köd „Ennek a mechanizmusnak az a fő előnye, hogy lehetővé teszi a különböző sejtek választását alternatív módokon a prekurzor hírvivő RNS (pre-mRNS) összeillesztése, és így egy gén különböző üzeneteket formál. magyarázzák, "és akkor a különböző mRNS-ek különböző funkciókkal rendelkező különböző fehérjéket kódolhatnak". Kevesebb kódból több információhoz jut, ha van egy másik kód a kódban, amely tudja, hogyan kell ezt megtenni.

A splicing kód feltörését az teszi olyan nehézzé, hogy az exonok összeállítását szabályozó tényezőket sok más tényező határozza meg: az exonhatárokhoz közeli szekvenciák, az intronszekvenciák és a szabályozó tényezők, amelyek vagy segítik vagy gátolják az illesztési mechanizmust. Kívül, "egy bizonyos szekvencia vagy faktor hatása változhat attól függően, hogy hol helyezkedik el az intron-exon vagy más szabályozó motívumok határaihoz képest", - magyarázza Tejedor és Valcarcel. "Ezért a legnehezebb feladat a szövetspecifikus splicing előrejelzésében a számtalan motívum algebrájának kiszámítása és az azokat felismerő szabályozó tényezők közötti kapcsolatok.".

A probléma megoldása érdekében a kutatócsoport hatalmas mennyiségű adatot vitt be a számítógépbe az RNS-szekvenciákról és azok kialakulásának körülményeiről. "A számítógépet ezután arra bízták, hogy azonosítsa azon tulajdonságok kombinációját, amelyek a legjobban magyarázzák a kísérletileg megállapított szövetspecifikus exonválasztást.". Más szóval, a kutatók visszafejtették a kódot. A második világháborús kódtörőkhöz hasonlóan, amint a tudósok ismerik az algoritmust, előrejelzéseket készíthetnek: "Helyesen és pontosan azonosította az alternatív exonokat, és megjósolta a szövettípus-párok közötti eltérő szabályozást." És mint minden jó tudományos elmélet, a felfedezés új megértést adott: „Ez lehetővé tette számunkra, hogy újra megmagyarázzuk a korábban kialakult szabályozási motivációkat, és rámutatott az ismert szabályozók korábban ismeretlen tulajdonságaira, valamint váratlanokra. funkcionális kapcsolatok közöttük" jegyezték meg a kutatók. "Például a kód arra utal, hogy a feldolgozott fehérjékhez vezető exonok beépítése általános mechanizmus a génexpressziós folyamat szabályozására az embrionális szövetből a felnőtt szövetbe való átmenet során.".

Tejedor és Valcarcel fontolóra veszi cikkük közzétételét fontos először lépés: "A munkát... jobb úgy tekinteni, mint a sokkal nagyobb Rosetta-kő első töredékének felfedezését, amelyre genomunk alternatív üzeneteinek megfejtéséhez volt szükség." E tudósok szerint a jövőbeli kutatások kétségtelenül javítani fogják az új kóddal kapcsolatos ismereteiket. Cikkük végén futólag megemlítik az evolúciót, és ezt egészen szokatlan módon teszik. Azt mondják: „Ez nem azt jelenti, hogy az evolúció hozta létre ezeket a kódokat. Ez azt jelenti, hogy a fejlődéshez meg kell érteni a kódok interakcióját. További meglepetés volt, hogy az eddig megfigyelt védettségi fok felveti a „fajspecifikus kódok” esetleges létezésének kérdését..

A kód valószínűleg minden egyes sejtben működik, és ezért valószínűleg több mint 200 emlős sejttípusért kell felelősnek lennie. Ezenkívül számos alternatív illesztési mintával kell megküzdenie, nem is beszélve az egyszerű döntésekről, amelyek egyetlen exon beépítésére vagy kihagyására irányulnak. Az alternatív splicing szabályozásának korlátozott evolúciós megtartása (a becslések szerint körülbelül 20% az ember és az egér között) felveti a fajspecifikus kódok létezésének kérdését. Ezen túlmenően, a DNS-feldolgozás és a géntranszkripció közötti kapcsolat befolyásolja az alternatív splicinget, és a legújabb bizonyítékok arra utalnak, hogy a DNS-t hisztonfehérjék és a hiszton kovalens módosulásai (az úgynevezett epigenetikai kód) szabályozzák a splicing szabályozásában. Ezért a jövőbeni módszereknek meg kell határozniuk a pontos kölcsönhatást a hiszton kód és az illesztési kód között. Ugyanez vonatkozik az összetett RNS-struktúráknak az alternatív splicingre gyakorolt, még mindig kevéssé ismert hatására.

Kódok, kódok és további kódok. Az a tény, hogy a tudósok szinte semmit sem mondanak a darwinizmusról ezekben az iratokban, azt jelzi, hogy az evolúciós teoretikusoknak, a régi eszmék és hagyományok híveinek sokat kell gondolkodniuk ezen iratok elolvasása után. De azok lesznek az élen, akik lelkesednek a kódok biológiája iránt. Nagyszerű lehetőségük van kihasználni egy szórakoztató webalkalmazást, amelyet a kódtörők a további felfedezések ösztönzése érdekében hoztak létre. Megtalálható a Torontói Egyetem "Alternative Splicing Prediction Website" nevű weboldalán. A látogatók hiába keresik itt az evolúció említését, annak ellenére, hogy a régi axióma szerint a biológiában semminek sincs értelme nélküle. A kifejezés új, 2010-es verziója így hangozhat: "A biológiában semminek sincs értelme, hacsak nem a számítástechnika fényében nézzük" .

Linkek és jegyzetek

Örülünk, hogy a megjelenés napján beszámolhattunk erről a történetről. Talán ez az egyik legjelentősebb tudományos cikkek az év ... ja. (Természetesen minden nagy felfedezés, amelyet más tudóscsoportok tesznek, mint például Watson és Crick felfedezése, jelentőségteljes.) Erre csak annyit mondhatunk: „Hűha!” Ez a felfedezés figyelemre méltó megerősítése a Tervezett Teremtésnek, és hatalmas kihívás a darwini birodalom számára. Érdekes, hogy az evolucionisták ezen új adatok fényében hogyan próbálják majd korrigálni a véletlenszerű mutációk és a természetes szelekció leegyszerűsített történetét, amelyet még a 19. században találtak ki.

Érted, miről beszél Tejedor és Valcarcel? A nézetek saját kóddal rendelkezhetnek az adott nézetekhez. "Ezért a jövőbeli módszereknek meg kell határozniuk a hiszton [epigenetikus] kód és a splicing kód közötti pontos kölcsönhatást" - jegyzik meg. Lefordítva ez azt jelenti: „A darwinistáknak semmi közük ehhez. Egyszerűen nem bírják." Ha az egyszerű Watson-Crick genetikai kód problémát jelentett a darwinistáknak, akkor mit mondanak a splicing kódról, amely több ezer átiratot hoz létre ugyanazokból a génekből? És hogyan fognak bánni a génexpressziót szabályozó epigenetikai kóddal? És ki tudja, lehet, hogy ebben a hihetetlen „kölcsönhatásban”, amelyet most kezdünk megismerni, más kódok is szerepet játszanak, amelyek a Rosetta-kőre emlékeztetnek, és éppen most kezdenek előbújni a homokból?

Most, hogy a kódokon és a számítástechnikán gondolkodunk, elkezdünk gondolkodni az új kutatások különböző paradigmáiról. Mi van, ha a genom részben tárolóhálózatként működik? Mi van, ha kriptográfia történik benne, vagy tömörítési algoritmusok lépnek fel? Emlékeznünk kell a modern információs rendszerekre és információtárolási technológiákra. Talán még a szteganográfia elemeit is megtaláljuk. Kétségtelenül léteznek további rezisztencia-mechanizmusok, mint például a duplikációk és korrekciók, amelyek segíthetnek megmagyarázni a pszeudogének létezését. A teljes genom másolása válasz lehet a stresszre. E jelenségek némelyike ​​hasznos indikátor lehet történelmi események, amelyeknek semmi közük egy univerzális közös őshöz, de segítik az összehasonlító genomika feltárását az informatika és rezisztencia tervezésen belül, és segítenek megérteni a betegség okát.

Az evolucionisták nagy nehézségekbe ütköznek. A kutatók megpróbálták módosítani a kódot, de csak rákot és mutációkat kaptak. Hogyan fognak eligazodni a fitnesz területén, amikor az egészet katasztrófák várják a szárnyakban, amint valaki elkezdi manipulálni ezeket az elválaszthatatlanul összekapcsolódó kódokat? Tudjuk, hogy van némi beépített rugalmasság és hordozhatóság, de az összkép egy hihetetlenül összetett, megtervezett, optimalizált információs rendszer, nem pedig a végtelenségig játszható darabok zagyvasága. A kód egész ötlete az intelligens tervezés koncepciója.

A.E. Wilder-Smith ezt hangsúlyozta. A kódex megállapodást feltételez a két rész között. A megállapodás előzetes megállapodás. Ez tervezést és célt jelent. Az SOS szimbólumot, ahogy Wilder-Smith mondaná, megegyezés szerint vészjelzésként használjuk. Az SOS nem tűnik katasztrófának. Nincs katasztrófa szaga. Nem katasztrófának tűnik. Az emberek nem értenék meg, hogy ezek a levelek katasztrófát jelentenek, ha nem értenék magának a megállapodásnak a lényegét. Hasonlóképpen, egy alanin kodon, a HCC, nem úgy néz ki, nem szagol, vagy nem úgy érzi, mint az alanin. Egy kodonnak semmi köze nem lenne az alaninhoz, hacsak nem lenne előre megállapított megállapodás a két kódolórendszer (fehérjekód és DNS-kód) között, miszerint "a GCC-nek az alanint kell jelentenie". Ennek az egyetértésnek a közvetítésére transzducerek családját, az aminoacil-tRNS szintetázokat használják, amelyek az egyik kódot a másikba fordítják.

Ennek az volt a célja, hogy megerősítse a tervezés elméletét az 1950-es években, és sok kreacionista hatékonyan hirdette azt. De az evolucionisták olyanok, mint az ékesszóló eladók. Kitalálták meséiket a Tinker Bell tündérről, aki megtöri a kódot, és mutációval és szelekcióval új fajokat hoz létre, és sok embert meggyőztek arról, hogy még ma is történhetnek csodák. Nos, nos, ma a 21. század van az ablakon kívül, és ismerjük az epigenetikai kódot és a splicing kódot – két kódot, amelyek sokkal összetettebbek és dinamikusabbak, mint a DNS egyszerű kódja. Ismerjük a kódokon belüli kódokat, a kódok feletti és alatti kódokat – ismerjük a kódok teljes hierarchiáját. Ezúttal az evolucionisták nem dughatják csak úgy az ujjukat, és blöffölhetnek minket a sajátjukkal szép beszédek amikor mindkét oldalon fegyvereket helyeznek el - egy egész arzenál a fő szerkezeti elemeikre irányul. Mindez egy játék. Az informatika egész korszaka nőtt körülöttük, már rég kimentek a divatból, és úgy néznek ki, mint a görögök, akik lándzsákkal próbálnak felmászni a modern tankokra és helikopterekre.

Szomorú bevallani, hogy az evolucionisták ezt nem értik, vagy ha igen, akkor sem adják fel. Egyébként ezen a héten, éppen akkor, amikor megjelent a Splicing Code-ról szóló cikk, a közelmúlt leggonoszabb és leggyűlöletesebb teremtésellenes és intelligens tervezési retorikája ömlött a darwinista magazinok és újságok lapjairól. Van még mit hallanunk hasonló példák. És amíg kezükben tartják a mikrofonokat és irányítják az intézményeket, sokan esnek csapdájukba, azt gondolva, hogy a tudomány továbbra is kellő alapot ad nekik. Mindezt azért mondjuk el, hogy elolvassa ezt az anyagot, tanulmányozza, megértse, és felhalmozza azokat az információkat, amelyekre szüksége van ahhoz, hogy az igazsággal leküzdje ezt a fanatikus, félrevezető értelmetlenséget. Na, hajrá!

Az élet ökológiája. Pszichológia: Az embereket mindenkor érdekelte a jövőjük, ezért gyakran fordultak jósokhoz és jósokhoz. A hatalom befolyásos emberei különösen aggódtak amiatt, hogy mit tartogat számukra a sors, így személyes prófétákat tarthattak maguknál. A régebbi időkben például a görögöknél még maguk az istenek is függtek a sorstól, és engedelmeskedtek a sorsistennőknek.

Az embereket mindenkor érdekelte a jövőjük, ezért gyakran fordultak jósokhoz, jósokhoz. A hatalom befolyásos emberei különösen aggódtak amiatt, hogy mit tartogat számukra a sors, így személyes prófétákat tarthattak maguknál. A régebbi időkben például a görögöknél még maguk az istenek is függtek a sorstól, és engedelmeskedtek a sorsistennőknek. BAN BEN modern idők a tudomány és a tudósok már a sorssal foglalkoznak, sok van érdekes felfedezések amelyek segítenek megérteni lényegünket és jövőnket.

A tudomány rájött, hogy valóban létezik egy bizonyos sorsforgatókönyv, amely az emberi genetikai kódon alapul, amitől függ, milyen temperamentumú lesz, és milyen képességekkel rendelkezik.

A genetikai kódot a szüleink alkotják, és tartalmazza a tulajdonságokat és képességeket. De jelenlétük nem mindig jelenti a megvalósítást - kedvező körülmények között fejlődhetnek, vagy egyáltalán nem fejlődhetnek.

A képességek megvalósulnak benne a maximális szám pszichológiailag egészséges emberekben, akik folyamatosan igyekeznek lelkileg és fizikailag fejlődni. Folyamatosan tanulnak, és új fejlődési szakaszokat érnek el. A különféle idegrendszeri betegségekben szenvedők számos kifogást és okot találnak arra, hogy miért nem érnek el sikert, ezért a sorsot és az életet okolják.

Ha a temperamentum fiziológiai jellemző, és a génkészlettől függ, akkor a karakter a nevelés folyamatában, a szülők segítségével és közvetlen közreműködésével alakul ki. Amíg a gyermek még eltartott, addig az anya és apa, valamint a viselkedésük nagy szerepet játszik az életében. Az oktatás nagyon játszik fontos szerep, olyan, mint egy szobrász – az alapból kész művet hoz létre.

Két, ugyanabban a családban nevelkedett gyermek jellemében és viselkedésében különbözik, mert eltérő a genetikai kódjuk és a temperamentumuk, ezért előfordulhat, hogy a testvérek egyáltalán nem egyformák. A karakter tartós, szinte állandó egyéni személyiségjegyek rendszere, amelyek tükrözik az önmagához, az emberekhez és a munkához való hozzáállását és viselkedését. A karakternek számos alapvető tulajdonsága van - integritás, aktivitás, keménység, stabilitás és plaszticitás.

Mennyiségi paraméterek

Sértetlenség- ez az ellentmondások hiánya az emberekkel, önmagával, a körülötte lévő világgal és a munkával kapcsolatban. Az integritás az egyensúlyban, az egyén minden tulajdonságának és érdeklődésének összességében, az élet különböző területeihez való viszonyulás összeegyeztethetőségében fejeződik ki. Úgy gondolom, hogy a legtöbb karakter szerves, abban az értelemben, hogy az ember külső viselkedése őt tükrözi. belső rendszer kapcsolatokat.

Ez azt jelenti, hogy ha az ember kétszínűen viselkedik, akkor belül is éles ellentmondások vannak a tartalmában. A nők tehát gyakran sikertelenül választják meg partnereiket, lelkileg felkészületlenek, és nem tudják, mit jelentenek választottjaik számára a bókok és a szerelmi nyilatkozatok.

Figyelmesen kell hallgatnia, és mérlegelnie kell minden szót. Ha egy férfi azt mondja egy lánynak, hogy nincs nála szebb, kedvesebb és jobb mindenkinél, akkor előtted van egy nőcsábász. Van kihez hasonlítani, és így hamar elragadhatja egy másik, és minden következő egyben a legszebb is lesz.

Ha egy fiatal férfi biztosítja, hogy nem látja az élet értelmét a kedvese nélkül, hogy nélküle elveszik és teljesen eltűnik, akkor valószínűleg alkoholista vagy valaki, aki a jövőben biztosan azzá válik. Rendkívül fontos, hogy ismerd ezeket a viselkedési pontokat, minél szélesebb a látóköröd, annál kevésbé valószínű, hogy boldogtalan személyes történeteid lesznek az életedben.

Tevékenység a kedvezőtlen körülmények elleni küzdelem képességében és az akadályok elleni küzdelemre fordított energia mennyiségében fejeződik ki. A tevékenységtől függően a karakterek erősek és gyengék. A jellem ereje közvetlenül függ a szociogéntől - a személyiségkomplexumtól. A gyenge karakterű ember is teljesítheti a szociogén által diktált követelményeket, mert a tevékenység végrehajtását a jellem határozza meg. És ha a tevékenység irányát a sorssal kombinálják, akkor az embernek elegendő energiája lesz.

Keménység az ember kitartásában és kitartásában nyilvánul meg a cél elérésében és a véleményének megvédésében. A túl erős karakter időnként makacssággá válhat. A stabilitás meghatározza jellemünk változatlanságát, a világ, az események és a társadalomban elfoglalt helyzetünk változékonysága ellenére. A karakter meglehetősen stabil tulajdonság, ezért rendkívül nehéz megváltoztatni. Az instabil karakterű egyének általában általában sok pszichés problémával küzdenek, és az egyik fő probléma az instabilitás.

Műanyag- a változó világhoz való alkalmazkodás képessége, a változás és az alkalmazkodás képessége egy teljesen szokatlan valósághoz, stresszhelyzetekben. Ha a karakter még alapvető változások ellenére is változatlan, ez a merevségét jelzi.

Mennyiségi paraméterek

A híres pszichoterapeuta, Bern, figyelembe véve a jellemvonások rendkívül sokféleségét, három fő paramétert azonosított, amelyek alapján a karakter meghatározható: az önmagunkkal való kapcsolatok az „én”, a szeretteivel való kapcsolatok a „Te”, az összes emberrel általában „Ők”.

Berne azt javasolta, hogy ezek a tulajdonságok, amelyeket a szülők gyermekkorában beleoltottak az emberbe, lehetnek pozitív és negatív konnotációi is, és meghatározhatják a jövőben viselkedését és életútját, amelyet "forgatókönyvnek" nevezett. Az emberek gyakran nem értik, miért történnek velük ilyen események, és nem kapcsolják össze őket gyermekkorukkal. Hozzáadtam egy negyedik paramétert a Bern rendszerhez - "Labor".

Ha az ember gyerekkora jól telt, és jó nevelést kapott, akkor minden paraméter pozitív lesz, pluszjellel. De ha a szülők hibáztak a nevelés során, akkor ennek megfelelően néhány vagy az összes paraméter mínusz jelet kap, és kialakulhat egy komplex - szociogén, amely nagymértékben befolyásolja az ember viselkedését és sorsát.

Az egyén harmonikus és egészséges személyiség "I" és "+" paraméterrel. Ez azt jelenti, hogy megfelelő nevelésben részesül, megfelelően értékeli magát és felismeri, hogy sikeres. Ne keverje össze a hozzáállást az önbecsüléssel. A pozíciót az ember gyakorlatilag nem valósítja meg, és a szülők hatása alatt alakul ki gyermekkorban, irányát meglehetősen nehéz megváltoztatni.

Az önbecsülés a helyzettől függhet. Ha egy személy túl magas követelményeket támaszt önmagával és az eseményekkel szemben, akkor az önbecsülése alacsony. A siker és a jó szerencse nem elégíti ki az embert, mindig még jobbat akar, mindig látja a hiányosságokat és a mínuszokat.

Nál nél pozicionálja a „Te”-t „+”-al a közeli és környező emberekkel való kapcsolatok virágzóak, barátságosak és örömet okoznak. Az ember mindig készen áll arra, hogy segítse szeretteit, támogassa őt, sikeres embereknek tekinti őket. Ha a „-” az „Ön” paraméterben érvényesül, ez azt jelenti, hogy a személy hangulata kezdetben ellenséges és konfliktusos a közeli emberekkel szemben. Az ilyen személyiségeket gyakran éles humor, minden és mindenki kritikája, fogékonyság és elégedetlenség különbözteti meg. Ahhoz, hogy kapcsolatot építs ki az ilyen emberekkel, folyamatosan engedned kell nekik.

A kommunikáció során gyakran az Üldöző szerepét választják, de vannak Megváltók is. Ebben a szerepkörben az agresszió első pillantásra nem látszik. Például olyan vezetőkről van szó, akik minden fontos kérdést, összetett feladatot magukra vállalnak, ezzel hátráltatva kollégáik fejlődését.

Amikor Az "Ők" paraméter "+"-ra van állítva- egy személy szeret emberekkel kommunikálni, találkozni és új barátokat szerezni. Az emberekben sok pozitívumot, érdekeset és méltót lát. Ha az „Ők” paraméter „-”-vel áll, akkor a személy először az emberek hibáit veszi észre, és csak utána az erényeiket. Ugyanakkor ő maga rendkívül félénk, nehezen kommunikál, és nem szívesen veszi fel a kapcsolatot, új ismeretségeket köt.

Amikor „Munka” a „+” jelű magánszemélyhez, akkor élvezi a munka folyamatát, előszeretettel oldja meg az összetett problémákat az önfejlesztés és szakmai fejlődés Szívesen talál kreatív megoldásokat a problémákra. Az anyagi összetevő nem annyira fontos számára, de nagy teljesítményt és sikereket ér el.

Ha a „Munkásság” „-” jellel rendelkezik, akkor a személy egyértelműen az anyagi haszonra összpontosít. Minden munkában a pénz az elsődleges, nem a fejlődés. Ezért folyamatosan nagy összegeket kerget és Egy jobb élet, annak a törekvésében, hogy elfelejtsen itt és most élni.

Ha az egyik paraméterben „-” szerepel, akkor a többi pozitív értéke duplán növekszik, például ha „Te”-nél „-” van, akkor az „I” pozitív értéke túlzó lehet.

Ez most már világos számunkra az ember csak minden pozitív értékkel lehet harmonikus, egészséges és virágzó. Csak az ilyen ember fogja helyesen és megfelelően érzékelni önmagát, győzelmeit és vereségeit, szeretteit és azok hiányosságait és előnyeit. Sikeresen kommunikál az emberekkel, bővíti ismeretségi körét, sikeres lesz a munkában és kedvenc üzletében, bölcsen és higgadtan éli meg az élet felfordulásait.

Ez érdekelni fogja Önt:

Vannak ilyen emberek, és sokan vannak. Az ilyen személyiségek számának növelése érdekében pedig a fiatal szülőknek óvatosabban kell nevelniük gyermekeiket, anélkül, hogy beavatkoznának fejlődésükbe és a világ megismerésébe. Támogasd, de ne avatkozz be, ne diktáld a saját szabályaidat és ne törd meg a gyerekek lelkivilágát.

Végtére is, senki sem zavarja a fát, hogy nőjön, erős és egészséges lesz, ahogy a gyerekek is – csak segíteni kell egy kicsit, de ne próbáld rákényszeríteni az élettervét. A gyerek maga is tudja, hogy mit akar és mi érdekli, és legjobb, ha nem avatkozik bele a választásába, mert ez a sorsa. közzétett

A szervezet anyagcseréjében vezető szerepet fehérjékhez és nukleinsavakhoz tartozik.
A fehérjeanyagok minden létfontosságú sejtszerkezet alapját képezik, szokatlanul magas reakcióképességgel és katalitikus funkcióval rendelkeznek.
A nukleinsavak a sejt legfontosabb szervének, a sejtmagnak, valamint a citoplazmának, riboszómáknak, mitokondriumoknak stb. részét képezik. A nukleinsavak fontos, elsődleges szerepet játszanak az öröklődésben, a test variabilitásában és a fehérjeszintézisben.

Terv szintézis A fehérje a sejtmagban raktározódik, és a közvetlen szintézis a sejtmagon kívül történik, ezért szükséges házhozszállítás kódolt terv a sejtmagtól a szintézis helyére. Ezt a szállítási szolgáltatást RNS-molekulák végzik.

A folyamat ekkor kezdődik mag sejtek: a DNS "létra" egy része letekerődik és kinyílik. Ennek köszönhetően az RNS-betűk kötést alkotnak az egyik DNS-szál nyitott DNS-betűivel. Az enzim átviszi az RNS betűit, hogy fonalba kapcsolja őket. Tehát a DNS betűit "átírják" az RNS betűire. Az újonnan képződött RNS-lánc elválik, és a DNS "létra" ismét megcsavarodik. A DNS-ből információ kiolvasásának és RNS-sablonjának szintetizálásának folyamatát ún átírása , a szintetizált RNS-t pedig információs ill i-RNS .

További módosítások után ez a fajta kódolt mRNS készen áll. i-RNS kijön a magbólés a fehérjeszintézis helyére megy, ahol megfejtik az i-RNS betűket. Az i-RNS három betűből álló készlete egy "betűt" alkot, amely egy adott aminosavat jelent.

Egy másik típusú RNS ezt az aminosavat keresi, egy enzim segítségével befogja, és a fehérjeszintézis helyére szállítja. Ezt az RNS-t transzfer RNS-nek vagy tRNS-nek nevezik. Az mRNS üzenet olvasása és lefordítása során az aminosavak lánca nő. Ez a lánc egyedi formára csavarodik és gyűrődik, egyfajta fehérjét hozva létre. Még a fehérjehajtogatás folyamata is figyelemre méltó: számítógép segítségével mindent kiszámítani opciók 1027 (!) évbe telne egy közepes méretű, 100 aminosavból álló fehérje hajtogatása. És a 20 aminosavból álló lánc kialakulásához a szervezetben nem tart tovább egy másodpercnél, és ez a folyamat a test minden sejtjében folyamatosan megy végbe.

Gének, genetikai kód és tulajdonságai.

Körülbelül 7 milliárd ember él a Földön. Kivéve 25-30 millió egypetéjű ikerpárt, akkor genetikailag minden ember más : mindegyik egyedi, egyedi örökletes jellemzőkkel, jellemvonásokkal, képességekkel, temperamentummal rendelkezik.

Az ilyen különbségeket megmagyarázzák genotípusbeli különbségek- egy szervezet génkészletei; mindegyik egyedi. Egy adott organizmus genetikai tulajdonságai megtestesülnek fehérjékben - ebből következően az egyik ember fehérjéjének szerkezete, bár eléggé eltér egy másik ember fehérjéjétől.

Nem azt jelenti hogy az emberekben nem pontosan ugyanazok a fehérjék. Az azonos funkciókat ellátó fehérjék egy vagy két aminosavban lehetnek azonosak vagy nagyon kis mértékben eltérhetnek egymástól. De nem létezik az emberek Földjén (az egypetéjű ikrek kivételével), amelyben minden fehérje benne lenne ugyanazok .

Információ a fehérje elsődleges szerkezetéről nukleotidszekvenciaként kódolva egy DNS-molekula szakaszában, gén - egy szervezet örökletes információinak egysége. Minden DNS-molekula sok gént tartalmaz. Egy szervezet összes génjének összessége alkotja genotípus . Ily módon

A gén egy szervezet örökletes információinak egysége, amely a DNS egy külön szakaszának felel meg

Az örökletes információk kódolása a genetikai kód , amely minden szervezet számára univerzális, és csak a géneket alkotó nukleotidok váltakozásában különbözik, és meghatározott szervezetek fehérjéit kódolják.

Genetikai kód különböző szekvenciákban (AAT, HCA, ACG, THC stb.) kombinált DNS-nukleotid hármasokból (hármasokból) áll, amelyek mindegyike egy-egy specifikus aminosavat kódol (amely beépül a polipeptidláncba).

Tulajdonképpen kód számít nukleotidszekvenciája egy i-RNS-molekulában , mivel információt távolít el a DNS-ből (a folyamat átiratok ), és a szintetizált fehérjék molekuláiban található aminosavszekvenciává alakítja át (folyamat adások ).
Az mRNS összetétele A-C-G-U nukleotidokat tartalmaz, amelyek tripletjeit ún kodonok : az mRNS-en lévő CHT DNS hármasból HCA hármas lesz, az AAG DNS hármasból pedig UUC triplettet. Pontosan i-RNS kodonok tükrözi a nyilvántartásban szereplő genetikai kódot.

Ily módon genetikai kód - egységes rendszer az örökletes információk rögzítésére nukleinsavmolekulákban nukleotidszekvencia formájában . A genetikai kód egy olyan ábécé használatán alapul, amely mindössze négy nukleotidbetűből áll, amelyek nitrogénbázisban különböznek egymástól: A, T, G, C.

A genetikai kód főbb tulajdonságai:

1. Genetikai kód hármas. A triplett (kodon) egy három nukleotidból álló szekvencia, amely egy aminosavat kódol. Mivel a fehérjék 20 aminosavat tartalmaznak, nyilvánvaló, hogy mindegyiket nem kódolhatja egy nukleotid ( mivel a DNS-ben csak négyféle nukleotid található, ebben az esetben 16 aminosav marad kódolatlanul). Az aminosavak kódolásához két nukleotid sem elegendő, mivel ebben az esetben csak 16 aminosav kódolható. Eszközök, legkisebb szám legalább három, egy aminosavat kódoló nukleotidnak kell lennie. Ebben az esetben a lehetséges nukleotidhármasok száma 43 = 64.

2. Redundancia (degeneráció) A kód hármas jellegéből adódik, és azt jelenti, hogy egy aminosavat több hármas is kódolhat (mivel 20 aminosav van, és 64 hármas), kivéve a metionint és a triptofánt, amelyeket csak egy kódol. hármas. Ezen kívül egyes hármasok specifikus funkciókat is ellátnak: az mRNS-molekulában az UAA, UAG, UGA tripletek terminációs kodonok, azaz. álljon meg-jelek, amelyek leállítják a polipeptid lánc szintézisét. A metioninnak megfelelő hármas (AUG), amely a DNS-lánc elején áll, nem aminosavat kódol, hanem az olvasás elindító (izgató) funkcióját tölti be.

3. Egyértelműség kód - a redundanciával együtt a kód rendelkezik a tulajdonsággal egyediség : minden kodon csak egyezik egy specifikus aminosav.

4. Kollinearitás kód, azaz nukleotid szekvenciája egy génben pontosan megfelel a fehérje aminosavainak sorrendjének.

5. Genetikai kód átfedésmentes és kompakt , azaz nem tartalmaz "írásjeleket". Ez azt jelenti, hogy az olvasási folyamat nem teszi lehetővé az oszlopok (hármasok) átfedésének lehetőségét, és egy bizonyos kodontól kezdve az olvasás folyamatosan hármasról tripletre megy, amíg álljon meg-jelek ( terminációs kodonok).

6. Genetikai kód egyetemes , azaz minden élőlény sejtmag génje ugyanúgy kódolja a fehérjékről szóló információkat, függetlenül ezeknek az organizmusoknak a szerveződési szintjétől és szisztematikus helyzetétől.

Létezik genetikai kódtáblázatok a visszafejtéshez kodonok i-RNS és fehérjemolekulák láncainak felépítése.

Mátrix szintézis reakciók.

Az élő rendszerekben az élettelen természetben ismeretlen reakciók vannak - mátrix szintézis reakciók.

A "mátrix" kifejezés a technikában az érmék, érmek öntéséhez használt formát, tipográfiai típust jelölik: az edzett fém pontosan visszaadja az öntéshez használt forma minden részletét. Mátrix szintézis mátrixra való öntéshez hasonlít: az új molekulák szintetizálása szigorúan a már meglévő molekulák szerkezetében lefektetett terv szerint történik.

A mátrix elve rejlik a magban a sejt legfontosabb szintetikus reakciói, mint például a nukleinsavak és fehérjék szintézise. Ezekben a reakciókban a szintetizált polimerekben a monomer egységek pontos, szigorúan specifikus sorrendjét biztosítják.

Ez az irányadó monomerek húzása egy adott helyre sejtek - olyan molekulákká, amelyek mátrixként szolgálnak, ahol a reakció végbemegy. Ha az ilyen reakciók molekulák véletlenszerű ütközésének eredményeként mennek végbe, végtelenül lassan mennek végbe. Az összetett molekulák mátrix elven alapuló szintézise gyorsan és pontosan történik. A mátrix szerepe nukleinsavak makromolekulái játszanak a mátrixreakciókban DNS vagy RNS .

monomer molekulák, amelyből a polimer szintetizálódik - nukleotidok vagy aminosavak - a komplementaritás elvének megfelelően szigorúan meghatározott, előre meghatározott sorrendben vannak elrendezve és rögzítve a mátrixon.

Aztán jön monomer egységek "térhálósítása" polimer láncbaés a kész polimert leejtik a mátrixból.

Ezután mátrix kész egy új polimer molekula összeállításához. Nyilvánvaló, hogy ahogy egy adott formára csak egy érme, egy betű önthető, úgy egy adott mátrixmolekulára is csak egy polimert lehet "összerakni".

Mátrix típusú reakciók- az élő rendszerek kémiájának sajátossága. Ők az alapot alapvető tulajdonság minden élőlény közül – a saját fajtáját szaporító képességét.

Mátrix szintézis reakciók

1. DNS replikáció - replikáció (lat. replicatio - megújulás) - a dezoxiribonukleinsav leánymolekula szintézisének folyamata a kiindulási DNS-molekula mátrixán. Az anyasejt ezt követő osztódása során minden leánysejt egy DNS-molekula egy példányát kap, amely azonos az eredeti anyasejt DNS-ével. Ez a folyamat biztosítja a genetikai információ pontos átvitelét generációról generációra. A DNS-replikációt egy 15-20 különböző fehérjéből álló komplex enzimkomplex, ún visszataszító . A szintézis anyaga a sejtek citoplazmájában jelen lévő szabad nukleotidok. A replikáció biológiai jelentése az pontos átvitelörökletes információ a szülőmolekulától a leány molekulákig, ami általában a szomatikus sejtek osztódása során következik be.

A DNS-molekula két komplementer szálból áll. Ezeket a láncokat gyenge hidrogénkötések tartják össze, amelyeket enzimek képesek felbontani. A DNS-molekula képes önmegkettőződésre (replikációra), és ennek egy új fele szintetizálódik a molekula minden régi felén.
Ezenkívül egy DNS-molekulán mRNS-molekula szintetizálható, amely azután a DNS-ből kapott információt a fehérjeszintézis helyére továbbítja.

Az információátadás és a fehérjeszintézis mátrixelvet követ, ami a nyomdában végzett nyomda munkájához hasonlítható. A DNS-ből származó információkat újra és újra lemásolják. Ha a másolás során hibák lépnek fel, az minden további másolaton megismétlődik.

Igaz, a DNS-molekulák információmásolásának néhány hibája javítható – a hibák kiküszöbölésének folyamatát ún. jóvátétel. Az információátadás folyamatában az első reakció a DNS-molekula replikációja és új DNS-szálak szintézise.

2. Átírás (a latin transcriptio szóból - átírás) - az RNS-szintézis folyamata DNS-t mint sablont használva, minden élő sejtben előfordul. Más szavakkal, ez a genetikai információ átvitele a DNS-ből az RNS-be.

A transzkripciót a DNS-függő RNS-polimeráz enzim katalizálja. Az RNS-polimeráz a DNS-molekula mentén 3" → 5" irányban mozog. Az átírás lépésekből áll iniciáció, megnyúlás és befejezés . A transzkripció egysége az operon, a DNS-molekula töredéke, amelyből áll promóter, átírt rész és terminátor . Az i-RNS egy szálból áll, és a komplementaritás szabályának megfelelően DNS-en szintetizálódik egy olyan enzim részvételével, amely aktiválja az i-RNS molekula szintézisének kezdetét és végét.

A kész mRNS molekula a riboszómákon kerül be a citoplazmába, ahol a polipeptid láncok szintézise zajlik.

3. Adás (a lat. fordítás- átvitel, mozgás) - az információs (mátrix) RNS (mRNS, mRNS) mátrixán lévő aminosavakból történő fehérjeszintézis folyamata, amelyet a riboszóma hajt végre. Más szavakkal, ez az i-RNS nukleotidszekvenciájában található információnak a polipeptid aminosav-szekvenciájává történő lefordításának folyamata.

4. fordított átírás az egyszálú RNS-ből származó információk alapján a kettős szálú DNS kialakításának folyamata. Ezt a folyamatot reverz transzkripciónak nevezik, mivel a genetikai információ átvitele a transzkripcióhoz képest „fordított” irányban történik. A fordított transzkripció ötlete kezdetben nagyon népszerűtlen volt, mivel szembement a molekuláris biológia központi dogmájával, amely azt feltételezte, hogy a DNS-t RNS-vé írják át, majd fehérjékké fordítják.

1970-ben azonban Temin és Baltimore egymástól függetlenül felfedezett egy enzimet, az ún reverz transzkriptáz (revertáz) , és végül beigazolódott a reverz transzkripció lehetősége. 1975-ben Temint és Baltimore-t díjazták Nóbel díj az élettan és az orvostudomány területén. Egyes vírusok (például a HIV-fertőzést okozó humán immunhiányos vírus) képesek RNS-t DNS-vé átírni. A HIV-nek van egy RNS-genomja, amely beépül a DNS-be. Ennek eredményeként a vírus DNS-e kombinálható a gazdasejt genomjával. Az RNS-ből származó DNS szintéziséért felelős fő enzimet ún visszafordítani. A visszafordítás egyik funkciója az alkotás komplementer DNS (cDNS) a vírusgenomból. A kapcsolódó ribonukleáz enzim hasítja az RNS-t, és a reversetas cDNS-t szintetizál a DNS kettős hélixből. A cDNS-t az integráz integrálja a gazdasejt genomjába. Az eredmény az vírusfehérjék szintézise a gazdasejt által amelyek új vírusokat képeznek. HIV esetén a T-limfociták apoptózisa (sejthalála) is be van programozva. Más esetekben a sejt vírusterjesztő maradhat.

A fehérjebioszintézis mátrixreakcióinak sorrendje diagramként ábrázolható.

Ily módon fehérje bioszintézis- ez a plasztikus csere egyik fajtája, melynek során a DNS-génekben kódolt örökletes információ a fehérjemolekulák meghatározott aminosav-szekvenciájában realizálódik.

A fehérje molekulák lényegében polipeptid láncok egyedi aminosavakból épül fel. De az aminosavak nem elég aktívak ahhoz, hogy önmagukban kapcsolódjanak egymással. Ezért, mielőtt egyesülnének egymással és fehérjemolekulát alkotnának, az aminosavaknak szükségük van aktiválja . Ez az aktiválás speciális enzimek hatására történik.

Az aktiválás következtében az aminosav labilisabbá válik, és ugyanazon enzim hatására kötődik a t- RNS. Minden aminosav egy szigorúan specifikus t-nek felel meg. RNS, amely megtalálja "saját" aminosavát és bírja be a riboszómába.

Ezért a riboszóma különféle aktivált aminosavak kapcsolódnak hozzájuk T- RNS. A riboszóma olyan szállítószalag hogy fehérjeláncot állítson össze a bejutott különféle aminosavakból.

Egyidejűleg a t-RNS-sel, amelyen a saját aminosav "ül", " jel» a sejtmagban található DNS-ből. Ennek a jelnek megfelelően egy vagy másik fehérje szintetizálódik a riboszómában.

A DNS fehérjeszintézisre gyakorolt ​​irányító hatása nem közvetlenül, hanem egy speciális közvetítő segítségével történik - mátrix vagy hírvivő RNS (mRNS vagy i-RNS), melyik a magba szintetizálódik A DNS nem befolyásolja, így összetétele a DNS összetételét tükrözi. Az RNS-molekula mintegy DNS-formájú öntvény. A szintetizált mRNS bejut a riboszómába, és mintegy ebbe a szerkezetbe továbbítja terv- milyen sorrendben kell a riboszómába kerülő aktivált aminosavakat egymással kombinálni egy bizonyos fehérje szintéziséhez. Másképp, a DNS-ben kódolt genetikai információ mRNS-be, majd fehérjébe kerül.

Az mRNS molekula belép a riboszómába és villog neki. Meghatározzák azt a szegmenst, amely jelenleg a riboszómában van kodon (hármas), teljesen sajátos módon lép kölcsönhatásba egy erre alkalmas szerkezettel hármas (antikodon) a transzfer RNS-ben, amely az aminosavat a riboszómába juttatta.

A transzfer RNS aminosavával megközelíti az mRNS bizonyos kodonját és összeköt vele; az i-RNS következő, szomszédos helyére egy másik aminosavval rendelkező tRNS-hez kapcsolódikés így tovább, amíg a teljes i-RNS láncot be nem olvassuk, amíg az összes aminosav a megfelelő sorrendben fel nem fűződik, fehérjemolekulát képezve. És a t-RNS, amely az aminosavat a polipeptidlánc egy meghatározott helyére szállította, aminosavától megszabadulvaés kilép a riboszómából.

Ezután a citoplazmában a kívánt aminosav csatlakozhat hozzá, és ismét átadja azt a riboszómának. A fehérjeszintézis folyamatában nem egy, hanem több riboszóma, poliriboszóma vesz részt egyszerre.

A genetikai információ átvitelének fő szakaszai:

1. Szintézis DNS-en, mint mRNS-templáton (transzkripció)
2. A polipeptid lánc szintézise a riboszómákban az i-RNS-ben található program szerint (transzláció) .

A szakaszok minden élőlény számára univerzálisak, de e folyamatok időbeli és térbeli kapcsolatai a pro- és az eukariótákban eltérőek.

Nál nél prokarióták A transzkripció és a transzláció egyidejűleg is megtörténhet, mivel a DNS a citoplazmában található. Nál nél eukarióta a transzkripció és a transzláció térben és időben szigorúan elválik egymástól: a sejtmagban a különböző RNS-ek szintézise megy végbe, ami után az RNS-molekuláknak el kell hagyniuk a sejtmagot, áthaladva a magmembránon. Az RNS ezután a citoplazmában a fehérjeszintézis helyére kerül.

A fehérjék aminosav-szekvenciájának kódolása a DNS-molekulában található nukleotidszekvencia segítségével, amely minden élő szervezetre jellemző.

A genetikai információ élő sejtekben való megvalósítása (azaz a DNS-ben kódolt fehérje szintézise) két mátrixfolyamat segítségével történik: transzkripció (azaz mRNS szintézis DNS-templáton) és transzláció (polipeptidlánc szintézise egy mRNS-en) sablon).

A DNS négy nukleotidot használ: adenint (A), guanint (G), citozint (C), timint (T). Ezek a "betűk" alkotják a genetikai kód ábécéjét. Az RNS ugyanazokat a nukleotidokat használja, kivéve a timint, amelyet uracil (U) helyettesít. A DNS- és RNS-molekulákban a nukleotidok láncokba sorakoznak, és így „betűk” szekvenciái keletkeznek.

A DNS nukleotidszekvenciájában a jövőbeli fehérjemolekula minden aminosavához kód "szavak" vannak - a genetikai kód. A DNS-molekulában egy bizonyos nukleotidszekvenciából áll.

Három egymást követő nukleotid kódolja egy aminosav "nevét", azaz a 20 aminosav mindegyike titkosítva van jelentős egység kód – három nukleotid kombinációja, úgynevezett triplett vagy kodon.

Jelenleg a DNS-kód teljes megfejtése megtörtént, és beszélhetünk bizonyos tulajdonságokról, amelyek jellemzőek erre az egyedülálló biológiai rendszerre, amely biztosítja az információk fordítását a DNS "nyelvéről" a fehérje "nyelvére".

A genetikai információ hordozója a DNS, de mivel az mRNS, az egyik DNS-szál másolata közvetlenül részt vesz a fehérjeszintézisben, a genetikai kódot legtöbbször "RNS-nyelven" írják.

Aminosav	RNS-hármasokat kódoló
Alanin	GCU GCC GCA GCG
Arginin	TsGU TsGTs TsGA TsGG AGA AGG
Aszparagin	AAU AAC
Aszparaginsav	GAU GAC
Valine	GUU GUTS GUA GUG
hisztidin	CAU CAC
glicin	GSU GGC GGA GYY
Glutamin	CAA CAG
Glutaminsav	GAA GAG
Izoleucin	AAU AUC AUA
Leucin	TSUU TSUT TSUA TSUG UUA UUG
Lizin	AAA AAG
metionin	AUGUSZTUS
Prolin	CCC CCC CCA CCG
Derűs	UCU UCC UCA UCG ASU AGC
Tirozin	UAU UAC
Treonin	ACC ACC ACA ACG
triptofán	UGG
Fenilalanin	uuu uuc
cisztein	UGU UHC
ÁLLJON MEG	UGA UAG UAA

A genetikai kód tulajdonságai

Három egymást követő nukleotid (nitrogéntartalmú bázis) kódolja egy aminosav "nevét", vagyis mind a 20 aminosavat egy jelentős kódegység - három nukleotid kombinációja, az ún. hármas vagy kodon.

Hármas (kodon)- három nukleotidból (nitrogéntartalmú bázisból) álló szekvencia egy DNS- vagy RNS-molekulában, amely meghatározza egy bizonyos aminosav beépülését a fehérjemolekulába annak szintézise során.

• Egyértelműség (diszkrétség)

Egy triplett nem tud két különböző aminosavat kódolni; csak egy aminosavat kódol. Egy bizonyos kodon csak egy aminosavnak felel meg.

Minden aminosavat egynél több triplett határozhat meg. Egy kivétel - metioninÉs triptofán. Más szavakkal, több kodon is megfelelhet ugyanannak az aminosavnak.

• nem átfedő

Ugyanaz a bázis nem lehet jelen egyszerre két szomszédos kodonban.

Egyes tripletek nem kódolnak aminosavakat, hanem egyfajta "útjelző táblák", amelyek meghatározzák az egyes gének (UAA, UAG, UGA) kezdetét és végét, amelyek mindegyike a szintézis leállását jelenti, és mindegyik végén található. gén, tehát beszélhetünk a genetikai kód polaritásáról.

Állatokban és növényekben, gombákban, baktériumokban és vírusokban ugyanaz a hármas kódolja az azonos típusú aminosavat, vagyis a genetikai kód minden élőlény számára ugyanaz. Más szóval, az egyetemesség - a genetikai kód azon képessége, hogy a vírusoktól az emberekig különböző összetettségű szervezetekben azonos módon működjön.A DNS-kód egyetemessége megerősíti a pminden élet eredete bolygónkon. A géntechnológiai módszerek a genetikai kód egyetemességi tulajdonságának felhasználásán alapulnak.

A genetikai kód felfedezésének történetéből

Először a létezés gondolata genetikai kód fogalmazta meg A. Down és 1952-1954-ben. A tudósok kimutatták, hogy egy adott aminosav szintézisét egyértelműen meghatározó nukleotidszekvenciának legalább három láncszemet kell tartalmaznia. Később bebizonyosodott, hogy egy ilyen szekvencia három nukleotidból áll, ún kodon vagy hármas .

1961-ig megoldatlan maradt az a kérdés, hogy mely nukleotidok felelősek egy bizonyos aminosav fehérjemolekulába való beépítéséért, és hány nukleotid határozza meg ezt a beépülést. Az elméleti elemzés kimutatta, hogy a kód nem állhat egy nukleotidból, mivel ebben az esetben csak 4 aminosav kódolható. A kód azonban nem lehet dublett sem, vagyis egy négybetűs "ábécé"-ből származó két nukleotid kombinációja nem fedheti le az összes aminosavat, hiszen elméletileg mindössze 16 ilyen kombináció lehetséges (4 2 = 16).

20 aminosav kódolásához elegendő három egymást követő nukleotid, valamint egy „stop” jel, ami a fehérjeszekvencia végét jelenti, amikor a lehetséges kombinációk száma 64 (4 3 = 64).