În orice celulă și organism, toate caracteristicile naturii anatomice, morfologice și funcționale sunt determinate de structura proteinelor care sunt incluse în acestea. Proprietatea ereditară a unui organism este capacitatea de a sintetiza anumite proteine. Aminoacizii sunt localizați într-un lanț polipeptidic, de care depind caracteristicile biologice.
Fiecare celulă are propria sa secvență de nucleotide în lanțul polinucleotidic ADN. Asta e cod genetic ADN. Prin intermediul acestuia se înregistrează informații despre sinteza anumitor proteine. Despre ce este codul genetic, despre proprietățile sale și informațiile genetice sunt descrise în acest articol.

Un pic de istorie

Ideea că poate există un cod genetic a fost formulată de J. Gamow și A. Down la mijlocul secolului al XX-lea. Ei au descris că secvența de nucleotide responsabilă pentru sinteza unui anumit aminoacid conține cel puțin trei legături. Mai târziu au demonstrat numărul exact de trei nucleotide (aceasta este o unitate a codului genetic), care a fost numit triplet sau codon. Există șaizeci și patru de nucleotide în total, deoarece molecula de acid, în care apare sau ARN, constă din reziduuri a patru nucleotide diferite.

Care este codul genetic

Metoda de codificare a secvenței de proteine ​​a aminoacizilor datorită secvenței de nucleotide este caracteristică tuturor celulelor și organismelor vii. Acesta este codul genetic.
Există patru nucleotide în ADN:

• adenina - A;
• guanină - G;
• citozină - C;
• timină - T.

Ele sunt indicate cu majuscule în latină sau (în literatura de limbă rusă) rusă.
ARN-ul are, de asemenea, patru nucleotide, dar una dintre ele este diferită de ADN:

• adenina - A;
• guanină - G;
• citozină - C;
• uracil - W.

Toate nucleotidele se aliniază în lanțuri, iar în ADN se obține o dublă helix, iar în ARN este unică.
Proteinele sunt construite pe unde ele, dispuse într-o anumită secvență, îi determină proprietățile biologice.

Proprietățile codului genetic

Tripletate. Unitatea codului genetic este formată din trei litere, este triplet. Aceasta înseamnă că cei douăzeci de aminoacizi existenți sunt codificați de trei nucleotide specifice numite codoni sau trilpeți. Există șaizeci și patru de combinații care pot fi create din patru nucleotide. Această cantitate este mai mult decât suficientă pentru a codifica douăzeci de aminoacizi.
Degenerare. Fiecare aminoacid îi corespunde mai mult de un codon, cu excepția metioninei și triptofanului.
Neambiguitate. Un codon codifică un aminoacid. De exemplu, în gena unei persoane sănătoase cu informații despre ținta beta a hemoglobinei, tripletul GAG și GAA codifică pentru A la toți cei care suferă de anemie falciformă, o nucleotidă este schimbată.
Coliniaritate. Secvența de aminoacizi corespunde întotdeauna secvenței de nucleotide pe care o conține gena.
Codul genetic este continuu și compact, ceea ce înseamnă că nu are „semne de punctuație”. Adică, începând de la un anumit codon, există o citire continuă. De exemplu, AUGGUGTSUUAAAUGUG va fi citit ca: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. Dar nu AUG, UGG și așa mai departe, sau în orice alt mod.
Versatilitate. Este același pentru absolut toate organismele terestre, de la oameni la pești, ciuperci și bacterii.

masa

Nu toți aminoacizii disponibili sunt prezenți în tabelul prezentat. Hidroxiprolina, hidroxilizina, fosforina, derivații de iod ai tirozinei, cistinei și altora sunt absenți, deoarece sunt derivați ai altor aminoacizi codificați de ARNm și formați după modificarea proteinei ca urmare a translației.
Din proprietățile codului genetic, se știe că un codon este capabil să codifice un aminoacid. Excepție este codul genetic care îndeplinește funcții și coduri suplimentare pentru valină și metionină. ARN-ul, fiind la început cu un codon, atașează un t-ARN care poartă formil metion. La terminarea sintezei, se desprinde și ia cu el restul de formil, transformându-se într-un reziduu de metionină. Astfel, codonii de mai sus sunt inițiatorii sintezei unui lanț de polipeptide. Dacă nu sunt la început, atunci nu sunt diferiți de ceilalți.

informația genetică

Acest concept înseamnă un program de proprietăți care este transmis de la strămoși. Este încorporat în ereditate ca cod genetic.
Implementat în timpul sintezei proteinelor cod genetic:

• informație și ARN;
• ARNr ribozomal.

Informația este transmisă prin comunicare directă (ADN-ARN-proteină) și inversă (mediu-proteină-ADN).
Organismele îl pot primi, stoca, transfera și îl pot folosi cel mai eficient.
Fiind moștenită, informația determină dezvoltarea unui organism. Dar datorită interacțiunii cu mediu inconjurator reacția celui din urmă este distorsionată, datorită căreia au loc evoluția și dezvoltarea. Astfel, noi informații sunt depuse în organism.

Calculul legilor biologiei moleculare și descoperirea codului genetic au ilustrat necesitatea îmbinării geneticii cu teoria lui Darwin, pe baza căreia a apărut o teorie sintetică a evoluției - biologia neclasică.
Ereditatea, variabilitatea și selecția naturală a lui Darwin sunt completate de selecția determinată genetic. Evoluția se realizează la nivel genetic prin mutații aleatorii și moștenirea celor mai valoroase trăsături care sunt cele mai adaptate mediului.

Descifrarea codului uman

În anii 90 a fost lansat Proiectul Genomului Uman, în urma căruia, în anii 2000, au fost descoperite fragmente din genom care conţin 99,99% din gene umane. Fragmentele care nu sunt implicate în sinteza proteinelor și nu sunt codificate au rămas necunoscute. Rolul lor este încă necunoscut.

Cromozomul 1, descoperit ultima dată în 2006, este cel mai lung din genom. Peste trei sute cincizeci de boli, inclusiv cancerul, apar ca urmare a tulburărilor și mutațiilor din acesta.

Rolul unei astfel de cercetări cu greu poate fi supraestimat. Când au descoperit care este codul genetic, s-a cunoscut după ce tipare are loc dezvoltarea, cum se formează structura morfologică, psihicul, predispoziția la anumite boli, metabolismul și vicii ale indivizilor.

Conducere Revista de Știință Natură a anunțat descoperirea unui al doilea cod genetic - un fel de „cod în interiorul unui cod”, care a fost spart recent de biologi moleculari și programatori de computere. Mai mult, pentru a o dezvălui, nu au folosit teoria evoluționistă, ci tehnologia informației.

Noul cod se numește Codul de îmbinare. Este în ADN. Acest cod controlează codul genetic de bază într-un mod foarte complex, dar previzibil. Codul de îmbinare controlează cum și când sunt asamblate genele și elementele de reglementare. Dezvăluirea acestui cod într-un cod ajută la luminarea unora dintre misterele de lungă durată ale geneticii care au apărut de la Proiectul complet de secvențiere a genomului uman. Un astfel de mister a fost de ce există doar 20.000 de gene într-un organism la fel de complex ca ființa umană? (Oamenii de știință se așteptau să găsească mult mai multe.) De ce genele sunt rupte în segmente (exoni) care sunt separate de elemente necodificante (introni) și apoi unite împreună (adică, îmbinate) după transcriere? Și de ce sunt activate genele în unele celule și țesuturi și nu în altele? Timp de două decenii, biologii moleculari au încercat să elucideze mecanismele de reglare genetică. Acest articol indică un punct foarte important în înțelegerea a ceea ce se întâmplă cu adevărat. Nu răspunde la fiecare întrebare, dar demonstrează că există codul intern. Acest cod este un sistem de comunicare care poate fi descifrat atât de clar încât oamenii de știință ar putea prezice cum se poate comporta un genom în anumite situații și cu o acuratețe inexplicabilă.

Imaginează-ți că auzi o orchestră în camera alăturată. Deschizi ușa, te uiți înăuntru și vezi trei sau patru muzicieni cântând la instrumente muzicale în cameră. Acesta este ceea ce Brandon Frey, care a ajutat la spargerea codului, spune că arată genomul uman. El spune: „Am fost capabili să detectăm doar 20.000 de gene, dar știam că acestea formează un număr mare de produse proteice și elemente de reglementare. Cum? Una dintre metode se numește îmbinare alternativă”. Diferiți exoni (părți ale genelor) pot fi asamblați în moduri diferite. „De exemplu, trei gene pentru proteina neurexină pot crea peste 3.000 de mesaje genetice care ajută la controlul sistemului de cablare al creierului.” spune Frey. Chiar acolo în articol se spune că oamenii de știință știu că 95% dintre genele noastre au splicing alternativ și, în majoritatea cazurilor, în tipuri diferite transcriptele (moleculele de ARN rezultate din transcriere) sunt exprimate diferit în celule și țesuturi. Trebuie să existe ceva care să controleze modul în care aceste mii de combinații sunt asamblate și exprimate. Aceasta este sarcina Codului de îmbinare.

Cititorii care doresc o prezentare rapidă a descoperirii pot citi articolul la adresa Science Daily intitulat „Cercetătorii care au spart „Codul de îmbinare” dezvăluie misterul din spatele complexității biologice”. Articolul spune: „Oamenii de știință de la Universitatea din Toronto au dobândit o nouă înțelegere fundamentală a modului în care celulele vii folosesc un număr limitat de gene pentru a forma organe incredibil de complexe precum creierul.”. Revista Nature în sine începe cu „Code Within Code” a lui Heidi Ledford. Aceasta a fost urmată de o lucrare a lui Tejedor și Valcarcel intitulată „Regularea genelor: încălcarea celui de-al doilea cod genetic. În cele din urmă, o lucrare a unui grup de cercetători de la Universitatea din Toronto condus de Benjamin D. Blencoe și Brandon D. Frey, „Deciphering the Splicing Code”, a fost decisivă.

Acest articol este o victorie a științei informației care ne amintește de spărgătorii de coduri din al Doilea Război Mondial. Metodele lor au inclus algebra, geometria, teoria probabilității, calculul vectorial, teoria informațiilor, optimizarea codului de program și alte tehnici avansate. Ceea ce nu aveau nevoie era teoria evoluționistă, care nu a fost niciodată menționat în articolele științifice. Citind acest articol, puteți vedea cât de multă tensiune se află autorii acestei uverturi:

„Descriem o schemă de „cod de îmbinare” care utilizează combinații de sute de proprietăți ARN pentru a prezice schimbările mediate de țesut în îmbinarea alternativă a mii de exoni. Codul stabilește noi clase de modele de îmbinare, recunoaște diferite programe de reglementare în diferite țesuturi și stabilește secvențe de reglementare controlate de mutații. Am descoperit strategii de reglementare utilizate pe scară largă, inclusiv: folosirea unor fonduri de proprietate neașteptat de mari; detectare niveluri scăzute incluziuni de exoni care sunt atenuate de proprietățile țesuturilor specifice; manifestarea proprietăților în introni este mai profundă decât se credea anterior; și modularea nivelurilor variantei de îmbinare prin caracteristicile structurale ale transcripției. Codul a ajutat la stabilirea unei clase de exoni a căror includere reduce expresia în țesuturile adulte, activând degradarea ARNm și a căror excludere promovează exprimarea în timpul embriogenezei. Codul facilitează dezvăluirea și descrierea detaliată a evenimentelor reglementate la nivelul întregului genom de îmbinare alternativă.”

Echipa care a spart codul includea specialiști de la Departamentul de Electronică și informatică, precum și de la Departamentul de Genetică Moleculară. (Frey însuși lucrează pentru Microsoft Research, o divizie a Microsoft Corporation) La fel ca decodoarele din trecut, Frey și Barash au dezvoltat „o nouă analiză biologică asistată de computer care detectează „cuvinte cod” ascunse în genom”. Cu ajutorul unei cantități uriașe de date create de geneticieni moleculari, un grup de cercetători a efectuat „ingineria inversă” a codului de îmbinare. până când au putut prezice cum va acționa. Odată ce cercetătorii au înțeles, au testat codul pentru mutații și au văzut cum au fost introduși sau eliminați exonii. Ei au descoperit că codul ar putea provoca chiar modificări specifice țesutului sau poate acționa diferit, în funcție de faptul că este vorba despre un șoarece adult sau un embrion. O genă, Xpo4, este asociată cu cancerul; Cercetătorii au remarcat: „Aceste date susțin concluzia că expresia genei Xpo4 trebuie să fie strict controlată pentru a evita potențiale efecte dăunătoare, inclusiv oncogeneza (cancer), deoarece este activă în timpul embriogenezei, dar este redusă în țesuturile adulte. Se pare că au fost absolut surprinși de nivelul de control pe care l-au văzut. Intenționat sau nu, Frey nu a folosit variația și selecția aleatoare ca indiciu, ci limbajul designului inteligent. El a notat: „Înțelegerea unui sistem biologic complex este ca și înțelegerea unui circuit electronic complex”.

Heidi Ledford a spus că aparenta simplitate a codului genetic al lui Watson-Crick, cu cele patru baze, codoni tripleți, 20 de aminoacizi și 64 de „caractere” ADN - ascunde o lume întreagă de complexitate. Încapsulat în acest cod mai simplu, codul de îmbinare este mult mai complex.

Dar între ADN și proteine ​​se află ARN, o lume separată a complexității. ARN-ul este un transformator care transportă uneori mesaje genetice, iar uneori le controlează, folosind multe structuri care îi pot influența funcția. Într-un articol publicat în aceeași ediție, o echipă de cercetători condusă de Benjamin D. Blencoe și Brandon D. Frey de la Universitatea Toronto din Ontario, Canada, raportează încercări de a dezlega un al doilea cod genetic care poate prezice modul în care sunt segmentele de ARN mesager. transcrise dintr-o anumită genă se pot amesteca și potrivi pentru a forma o varietate de produse în diferite țesuturi. Acest proces este cunoscut sub numele de îmbinare alternativă. De data aceasta nu există un tabel simplu - în schimb, algoritmi care combină peste 200 de proprietăți diferite ale ADN-ului cu definiții ale structurii ARN.

Munca acestor cercetători indică progresul rapid pe care metodele de calcul l-au făcut în modelarea ARN. Pe lângă înțelegerea splicing-ului alternativ, informatica îi ajută pe oamenii de știință să prezică structurile ARN și să identifice mici fragmente de reglementare ale ARN care nu codifică proteine. „Este un moment minunat”, spune Christopher Berg, un biolog computer la Institutul de Tehnologie din Massachusetts din Cambridge. „În viitor, vom avea un succes uriaș”.

Informatica, biologia computerizata, algoritmii si codurile nu au facut parte din vocabularul lui Darwin atunci cand si-a dezvoltat teoria. Mendel a avut un model foarte simplificat al modului în care trăsăturile sunt distribuite în timpul moștenirii. În plus, ideea că caracteristicile sunt codificate a fost introdusă abia în 1953. Vedem că codul genetic original este reglementat de un cod și mai complex inclus în el. Acestea sunt idei revoluționare.. Mai mult, există toate indicii că acest nivel de control nu este ultimul. Ledford ne amintește că, de exemplu, ARN-ul și proteinele au o structură tridimensională. Funcția moleculelor se poate schimba atunci când se schimbă forma.Trebuie să existe ceva care să controleze plierea, astfel încât structura tridimensională să facă ceea ce funcția cere. În plus, accesul la gene pare a fi controlat alt cod, cod histon. Acest cod este codificat de markeri moleculari sau „cozi” de pe proteinele histonelor care servesc drept centre pentru înfăşurarea şi superînfăşurarea ADN-ului. Descriind timpul nostru, Ledford vorbește despre „Renaștere permanentă în informatica RNC”.

Tejedor și Valcarcel sunt de acord că în spatele simplității stă complexitatea. „În teorie, totul pare foarte simplu: ADN-ul formează ARN, care apoi creează o proteină”, - își încep articolul. „Dar realitatea este mult mai complicată.”. În anii 1950, am aflat că toate organismele vii, de la bacterii la oameni, au un cod genetic de bază. Dar ne-am dat seama curând că organismele complexe (eucariote) au unele proprietăți nenaturale și greu de înțeles: genomul lor are secțiuni specifice, introni, care trebuie îndepărtați pentru ca exonii să se poată uni. De ce? Ceața se limpezește astăzi „Principalul avantaj al acestui mecanism este că permite diferitelor celule să aleagă moduri alternative despicarea ARN-ului mesager precursor (pre-ARNm) și astfel o genă formează mesaje diferite”, ei explica, „și apoi ARNm-uri diferite pot codifica diferite proteine ​​cu funcții diferite”. Din mai puțin cod, obțineți mai multe informații, atâta timp cât există un alt cod în interiorul codului care știe cum să o facă.

Ceea ce face ca descifrarea codului de îmbinare să fie atât de dificilă este că factorii care controlează ansamblul exonilor sunt stabiliți de mulți alți factori: secvențe în apropierea limitelor exonilor, secvențe de intron și factori de reglementare care fie ajută, fie inhibă mecanismul de îmbinare. In afara de asta, „efectele unei anumite secvențe sau factor pot varia în funcție de locația acesteia în raport cu granițele intron-exonului sau ale altor motive de reglare”, - explica Tejedor si Valcarcel. „Prin urmare, cea mai dificilă sarcină în prezicerea îmbinării specifice țesutului este de a calcula algebra multitudinii de motive și relații dintre factorii de reglementare care le recunosc.”.

Pentru a rezolva această problemă, o echipă de cercetători a introdus în computer o cantitate imensă de date despre secvențele de ARN și condițiile în care acestea s-au format. „Computerului i s-a dat apoi sarcina de a identifica combinația de proprietăți care ar explica cel mai bine selecția exonului specific țesuturilor stabilită experimental”.. Cu alte cuvinte, cercetătorii au realizat inginerie inversă a codului. La fel ca spărcătorii de coduri al celui de-al Doilea Război Mondial, odată ce oamenii de știință cunosc algoritmul, ei pot face predicții: „A identificat corect și precis exonii alternativi și a prezis reglarea lor diferențială între perechile de tipuri de țesuturi”. Și la fel ca orice bun teorie științifică, descoperirea a dat o nouă înțelegere: „Acest lucru ne-a permis să reexplicam motivațiile de reglementare stabilite anterior și să subliniem proprietățile necunoscute anterior ale autorităților de reglementare cunoscute, precum și cele neașteptate. conexiuni functionaleîntre ele", au remarcat cercetătorii. „De exemplu, codul implică faptul că includerea exonilor care conduc la proteine ​​procesate este un mecanism general de control al procesului de exprimare a genelor în timpul tranziției de la țesutul embrionar la țesutul adult.”.

Tejedor și Valcarcel iau în considerare publicarea articolului lor important mai întâi Etapa: „Lucrarea... este mai bine văzută ca fiind descoperirea primului fragment din Piatra Rosetta, mult mai mare, necesară pentru a descifra mesajele alternative ale genomului nostru”. Potrivit acestor oameni de știință, cercetările viitoare le vor îmbunătăți, fără îndoială, cunoștințele despre acest nou cod. La finalul articolului lor, ei menționează evoluția în treacăt și o fac într-un mod foarte neobișnuit. Ei spun: „Asta nu înseamnă că evoluția a creat aceste coduri. Aceasta înseamnă că progresul va necesita o înțelegere a modului în care codurile interacționează. O altă surpriză a fost că gradul de conservare observat până în prezent ridică problema existenței posibile a „codurilor specifice speciei”.

Codul funcționează probabil în fiecare celulă și, prin urmare, trebuie să fie responsabil pentru mai mult de 200 de tipuri de celule de mamifere. De asemenea, trebuie să se ocupe de o mare varietate de modele alternative de îmbinare, ca să nu mai vorbim de deciziile simple de a include sau de a omite un singur exon. Reținerea evolutivă limitată a reglementării splicing-ului alternativ (estimată la aproximativ 20% între oameni și șoareci) ridică problema existenței codurilor specifice speciei. Mai mult, relația dintre procesarea ADN-ului și transcripția genelor influențează splicing-ul alternativ, iar dovezile recente indică ambalarea ADN-ului de către proteinele histonelor și modificările covalente ale histonelor (așa-numitul cod epigenetic) în reglarea splicing-ului. Prin urmare, metodele viitoare vor trebui să stabilească interacțiunea exactă dintre codul histonelor și codul de îmbinare. Același lucru este valabil și pentru influența încă puțin înțeleasă a structurilor complexe de ARN asupra îmbinării alternative.

Coduri, coduri și mai multe coduri. Faptul că oamenii de știință nu spun aproape nimic despre darwinism în aceste lucrări indică faptul că teoreticienii evoluționisti, adepți ai ideilor și tradițiilor vechi, au multe de gândit după ce citesc aceste lucrări. Dar cei care sunt entuziasmați de biologia codurilor vor fi în frunte. Ei au o mare oportunitate de a profita de aplicația web interesantă pe care au creat-o codificatorii pentru a încuraja explorarea ulterioară. Acesta poate fi găsit pe site-ul web al Universității din Toronto numit „Site-ul web de predicție al îmbinării alternative”. Vizitatorii vor căuta în zadar mențiune despre evoluție aici, în ciuda vechii axiome că nimic în biologie nu are sens fără ea. Noua versiune din 2010 a acestei expresii ar putea suna astfel: „Nimic în biologie nu are sens decât dacă este privit în lumina informaticii” .

Legături și note

Ne bucurăm că am putut să vă spunem despre această poveste în ziua în care a fost publicată. Poate că acesta este unul dintre cele mai semnificative articole științifice al anului. (Desigur, fiecare mare descoperire făcută de alte grupuri de oameni de știință, cum ar fi descoperirea lui Watson și Crick, este semnificativă.) Singurul lucru pe care îl putem spune la aceasta este: „Wow!” Această descoperire este o confirmare remarcabilă a Creației Proiectate și o provocare uriașă pentru imperiul darwinian. Este interesant modul în care evoluționiștii vor încerca să-și corecteze istoria simplificată a mutațiilor aleatoare și a selecției naturale, care a fost inventată încă din secolul al XIX-lea, în lumina acestor noi date.

Înțelegi despre ce vorbesc Tejedor și Valcarcel? Vizualizările pot avea propriul cod specific acelor vizualizări. „Prin urmare, metodele viitoare vor trebui să stabilească interacțiunea exactă dintre codul histonei [epigenetice] și codul de îmbinare”, notează ei. În traducere, aceasta înseamnă: „Darwiniștii nu au nimic de-a face cu asta. Pur și simplu nu se pot descurca.” Dacă codul genetic simplu Watson-Crick a fost o problemă pentru darwiniști, atunci ce spun ei despre codul de îmbinare care creează mii de transcrieri din aceleași gene? Și cum vor face față codului epigenetic care controlează expresia genelor? Și cine știe, poate în această „interacțiune” incredibilă despre care abia începem să aflăm, sunt implicate și alte coduri, care amintesc de Piatra Rosetta, care abia încep să iasă din nisip?

Acum că ne gândim la coduri și informatică, începem să ne gândim la diferite paradigme pentru noi cercetări. Ce se întâmplă dacă genomul acționează parțial ca o rețea de stocare? Ce se întâmplă dacă în ea are loc criptografia sau apar algoritmi de compresie? Ar trebui să ne amintim despre sistemele informaționale moderne și tehnologiile de stocare a informațiilor. Poate vom găsi chiar și elemente de steganografie. Fără îndoială, există mecanisme suplimentare de rezistență, cum ar fi dublările și corecțiile, care pot ajuta la explicarea existenței pseudogenelor. Copierea întregului genom poate fi un răspuns la stres. Unele dintre aceste fenomene pot fi indicatori utili evenimente istorice, care nu au nimic de-a face cu un strămoș comun universal, dar ajută la explorarea genomica comparativă în informatică și proiectarea rezistenței și ajută la înțelegerea cauzei unei boli.

Evoluţioniştii se află într-o dilemă majoră. Cercetătorii au încercat să modifice codul, dar au primit doar cancer și mutații. Cum vor naviga în domeniul fitness-ului când totul este minat de catastrofe care așteaptă în aripi de îndată ce cineva începe să modifice aceste coduri indisolubil legate? Știm că există o anumită rezistență și portabilitate încorporate, dar întreaga imagine este un sistem de informații incredibil de complex, proiectat și optimizat, nu un amestec de piese care pot fi jucate la nesfârșit. Întreaga idee de cod este conceptul de design inteligent.

A.E. Wilder-Smith a subliniat acest lucru. Codul presupune un acord între cele două părți. Un acord este un acord în avans. Implică planificare și scop. Simbolul SOS, așa cum ar spune Wilder-Smith, îl folosim prin convenție ca semnal de primejdie. SOS nu arată ca un dezastru. Nu miroase a dezastru. Nu se simte ca un dezastru. Oamenii nu ar înțelege că aceste scrisori reprezintă dezastru dacă nu ar înțelege esența acordului în sine. În mod similar, un codon alanină, HCC, nu arată, nu miroase și nu se simte ca alanina. Un codon nu ar avea nimic de-a face cu alanina dacă nu ar exista un acord prestabilit între cele două sisteme de codare (codul proteinelor și codul ADN) că „GCC ar trebui să fie alanină”. Pentru a transmite acest acord, se utilizează o familie de traductoare, aminoacil-ARNt sintetaze, care traduc un cod în altul.

Aceasta a fost pentru a consolida teoria designului în anii 1950 și mulți creaționiști au predicat-o în mod eficient. Dar evoluţioniştii sunt ca nişte vânzători elocvenţi. Ei și-au inventat poveștile despre zâna Clopoțel, care descifrează codul și creează noi specii prin mutație și selecție și au convins mulți oameni că miracolele se pot întâmpla și astăzi. Ei bine, astăzi este secolul 21 în afara ferestrei și cunoaștem codul epigenetic și codul de îmbinare - două coduri care sunt mult mai complexe și mai dinamice decât codul simplu al ADN-ului. Știm despre codurile din cadrul codurilor, despre codurile de deasupra codurilor și de sub codurile - cunoaștem o întreagă ierarhie de coduri. De data aceasta, evoluționiștii nu pot pur și simplu să-și bage degetul într-o armă și să ne blufeze cu ei frumoase discursuri când pistoalele sunt plasate pe ambele părți - un întreg arsenal care vizează principalele lor elemente structurale. Toate acestea sunt un joc. În jurul lor a crescut o întreagă eră a informaticii, au demodat de mult și arată ca grecii, care încearcă să urce cu sulițe tancurile și elicopterele moderne.

Este trist să recunosc, evoluționistii nu înțeleg acest lucru, sau chiar dacă o înțeleg, nu vor renunța. De altfel, săptămâna aceasta, exact în momentul în care a fost publicat articolul despre Codul de îmbinare, din paginile revistelor și ziarelor pro-darwiniene s-a revărsat cea mai vicioasă și odioasă retorică anti-creație și design inteligent din amintirea recentă. Avem mai multe de auzit exemple similare. Și atâta timp cât țin microfoanele în mână și controlează instituțiile, mulți oameni se vor îndrăgosti de ei, gândindu-se că știința continuă să le dea un motiv întemeiat. Vă spunem toate acestea ca să citiți acest material, să îl studiați, să îl înțelegeți și să vă stocați cu informațiile de care aveți nevoie pentru a combate această prostie fanatică, înșelătoare, cu adevărul. Acum, mergeți înainte!

Ecologia vieții. Psihologie: În orice moment, oamenii erau interesați de viitorul lor, așa că deseori apelau la ghicitori și ghicitori. Oamenii influenți aflați la putere erau îngrijorați în special de ce le-a rezervat soarta, astfel încât să poată ține cu ei profeți personali. În vremuri mai străvechi, de exemplu, printre greci, chiar și zeii înșiși depindeau de soartă și se supuneau zeițelor destinului.

În orice moment, oamenii erau interesați de viitorul lor, așa că deseori apelau la ghicitori și ghicitori. Oamenii influenți aflați la putere erau îngrijorați în special de ce le-a rezervat soarta, astfel încât să poată ține cu ei profeți personali. În vremuri mai străvechi, de exemplu, printre greci, chiar și zeii înșiși depindeau de soartă și se supuneau zeițelor destinului. ÎN timp modernștiința și oamenii de știință au deja de-a face cu soarta, sunt mulți descoperiri interesante care ne ajută să ne înțelegem esența și viitorul.

Știința a aflat că într-adevăr, există un anumit scenariu al destinului bazat pe codul genetic uman, de care depinde ce temperament va avea, și ce abilități va avea.

Codul genetic este format de părinții noștri și conține calitățile și capacitățile. Dar prezența lor nu înseamnă întotdeauna implementarea lor - se pot dezvolta în condiții favorabile sau nu se pot dezvolta deloc.

Abilitățile sunt realizate în numărul maxim la oameni sanatosi din punct de vedere psihologic care incearca constant sa se dezvolte spiritual si fizic. Ei învață mereu și ajung la noi etape de dezvoltare. Persoanele care suferă de diverse tulburări nevrotice găsesc multe scuze și motive pentru care nu reușesc să reușească, dau vina pe soartă și pe viață pentru asta.

Dacă temperamentul este o caracteristică fiziologică și depinde de setul de gene, atunci caracterul se formează în procesul de educație, cu ajutorul și participarea directă a părinților. În timp ce copilul este încă dependent, mama și tata și felul în care se comportă joacă un rol important în viața lui. Educația joacă foarte mult rol important, este ca un sculptor - creează o lucrare finită de la bază.

Doi copii crescuți în aceeași familie vor diferi ca caracter și comportament, deoarece au un cod genetic și un temperament diferit, astfel încât, ca urmare, frații și surorile pot să nu fie deloc la fel. Caracterul este un sistem de trăsături de personalitate individuale persistente, aproape constante, care reflectă atitudinea și comportamentul ei față de sine, oameni și muncă. Personajul are mai multe calități de bază - integritate, activitate, duritate, stabilitate și plasticitate.

Parametrii cantitativi

Integritate- aceasta este absența contradicțiilor în raport cu oamenii, cu sine, cu lumea din jur și cu munca. Integritatea se exprimă în echilibru, în totalitatea tuturor trăsăturilor și intereselor individului, în compatibilitatea atitudinilor față de diferite aspecte ale vieții. Cred că majoritatea personajelor sunt integrale, în sensul că comportamentul exterior al unei persoane îl reflectă. sistem intern relaţii.

Aceasta înseamnă că, dacă o persoană se comportă în mod duplic, atunci în interior are și contradicții ascuțite în conținutul său. Așa că femeile își aleg adesea fără succes partenerii, fiind nepregătite din punct de vedere psihologic și neștiind ce înseamnă complimentele și declarațiile de dragoste ale aleșilor lor.

Trebuie să ascultați cu atenție și să cântăriți fiecare cuvânt. Dacă un bărbat îi spune unei fete că nu există nimeni mai frumos decât ea, că este mai bună și mai bună decât oricine, atunci ai în față un afemeiat. Are pe cineva cu care să se compare, așa că în curând poate fi purtat de altul și fiecare următor va fi și cel mai frumos.

Dacă un tânăr se asigură că nu vede sensul vieții fără iubita lui, că fără ea va fi pierdut și va dispărea complet, atunci cel mai probabil este un alcoolic sau cineva care va deveni cu siguranță unul în viitor. Este extrem de important să cunoști aceste puncte comportamentale, cu cât orizonturile tale sunt mai largi, cu atât este mai puțin probabil să ai povești personale nefericite în viața ta.

Activitate exprimată în capacitatea de a contracara circumstanțe adverse și cantitatea de energie care merge în lupta împotriva obstacolelor. În funcție de activitate, personajele sunt puternice și slabe. Puterea caracterului depinde direct de sociogen - complexul de personalitate. O persoană cu un caracter slab poate îndeplini și cerințele dictate de sociogen, deoarece implementarea activității este determinată de caracter. Și dacă direcția activității este combinată cu soarta, atunci o persoană va avea suficientă energie.

Duritate se manifestă în perseverența și perseverența unei persoane în procesul de realizare a unui scop și apărarea părerii sale. Uneori, a fi prea puternic de caracter poate deveni încăpățânare. Stabilitatea determină invariabilitatea caracterului nostru, în ciuda variabilității lumii, a evenimentelor și a poziției noastre în societate. Caracterul este o caracteristică destul de stabilă, așa că este extrem de dificil să o schimbi. Indivizii cu un caracter instabil sunt susceptibili de a avea multe probleme psihologice în general, iar una dintre principalele este instabilitatea.

Plastic- capacitatea de a se adapta la lumea în schimbare, capacitatea de a se schimba și de a se adapta la o realitate complet neobișnuită, în situații stresante. Dacă chiar și cu schimbări fundamentale caracterul este neschimbat, aceasta indică rigiditatea acestuia.

Parametrii cantitativi

Celebrul psihoterapeut Bern, ținând cont de marea varietate de trăsături de caracter, a identificat trei parametri principali prin care caracterul poate fi determinat: relațiile cu sine sunt „eu”, relațiile cu cei dragi sunt „Tu”, relațiile cu toți oamenii în general sunt „Ei” .

Berne a sugerat că aceste calități, insuflate unei persoane de către părinți în copilărie, pot avea atât conotații pozitive, cât și negative și pot determina în viitor comportamentul și calea de viață a acestuia, pe care l-a numit „scenariu”. De multe ori oamenii nu înțeleg de ce li se întâmplă astfel de evenimente și nu îi leagă de copilăria lor. Am adăugat un al patrulea parametru la sistemul Berna - „Munca”.

Dacă copilăria unei persoane a decurs bine și a primit o educație bună, atunci toți parametrii vor fi pozitivi, cu un semn plus. Dar dacă părinții au făcut greșeli în creștere, atunci, în consecință, unii sau toți parametrii dobândesc un semn minus și se poate forma un complex - un sociogen, care va influența foarte mult comportamentul și soarta unei persoane.

Individul este armonios și sănătos personalitate cu parametrul „I” cu „+”. Aceasta înseamnă că are educația potrivită, se evaluează adecvat și își dă seama că are succes. Nu confunda atitudinea cu stima de sine. Poziția practic nu este realizată de o persoană și se formează sub influența părinților în copilărie, direcția sa este destul de greu de schimbat.

Stima de sine poate depinde de situație. Dacă o persoană are cerințe prea mari pentru sine și pentru evenimente, atunci stima de sine este scăzută. Niciun succes și norocul nu vor satisface o persoană, el își va dori întotdeauna și mai bine, va vedea întotdeauna deficiențe și minusuri.

La poziționează „Tu” cu „+” relațiile cu oamenii apropiați și din jur sunt prospere, prietenoase și aduc bucurie. O persoană este întotdeauna gata să-i ajute pe cei dragi, să-l susțină, îi consideră oameni de succes. Dacă „-” predomină în parametrul „Tu”, aceasta înseamnă că starea de spirit a persoanei este inițial ostilă și conflictuală față de persoanele apropiate. Adesea, astfel de personalități se disting prin umor ascuțit, critică la adresa tuturor și a tuturor, captivitate și nemulțumire. Pentru a construi relații cu astfel de oameni, trebuie să cedezi constant în fața lor.

Atunci când comunică, ei aleg adesea rolul Persecutorului, dar există și Răscumpărători. În acest rol, agresivitatea nu este vizibilă la prima vedere. De exemplu, aceștia sunt lideri care preiau toate problemele importante și sarcinile complexe, împiedicând astfel creșterea colegilor lor.

Când parametrul „Ei” este setat la „+”- unei persoane îi place să comunice cu oamenii, să se întâlnească și să-și facă prieteni noi. În oameni, el vede multe lucruri pozitive, interesante și demne. Dacă parametrul „Ei” este cu „-”, atunci persoana observă mai întâi defecte la oameni și abia apoi virtuțile lor. În același timp, el însuși este extrem de timid, greu de comunicat și reticent în a lua contact și a face noi cunoștințe.

Când „Munca” pentru o persoană în „+”, atunci se bucură de procesul muncii, preferă să rezolve probleme complexe pentru auto-dezvoltare și creștere profesionalăÎi place să găsească soluții creative la probleme. Componenta materială nu este atât de importantă pentru el, dar atinge performanțe ridicate și succes.

Dacă „Munca” are semnul „-”, atunci persoana are un accent clar pe câștigul material. Banii, nu dezvoltarea, sunt preocuparea lui principală în orice job. Prin urmare, el urmărește constant sume mari și o viață mai bună, în goana de a uita să trăiască aici și acum.

Dacă „-” este prezent într-unul dintre parametri, atunci valoarea pozitivă a celorlalți este de două ori îmbunătățită, de exemplu, dacă „Tu” este cu „-”, atunci valoarea pozitivă a lui „I” poate fi prea exagerată.

Acum ne este clar că o persoană poate fi armonioasă, sănătoasă și prosperă numai cu toate valorile pozitive. Numai o astfel de persoană se va percepe corect și adecvat pe sine, victoriile și înfrângerile sale, pe cei dragi și deficiențele și plusurile lor. El va comunica cu succes cu oamenii, își va extinde cercul de cunoștințe, va reuși în muncă și în afacerea lui preferată, va experimenta răsturnările vieții cu înțelepciune și calm.

Acesta va fi de interes pentru tine:

Există astfel de oameni și sunt mulți dintre ei. Și pentru a crește numărul de astfel de personalități, tinerii părinți ar trebui să-și crească copiii cu mai multă atenție, fără a interfera cu dezvoltarea și învățarea lor despre lume. Sprijiniți, dar nu interveniți, nu vă dicta propriile reguli și nu rupeți psihicul copiilor.

La urma urmei, nimeni nu deranjează copacul să crească și crește puternic și sănătos, la fel și copiii - trebuie doar să ajuți puțin, dar nu încercați să vă impuneți planul de viață. Copilul însuși știe ce vrea și ce îl interesează și cel mai bine este să nu se amestece în alegerea lui, pentru că acesta este destinul lui. publicat

În metabolismul organismului rol principal aparține proteinelor și acizilor nucleici.
Substanțele proteice formează baza tuturor structurilor celulare vitale, au o reactivitate neobișnuit de mare și sunt înzestrate cu funcții catalitice.
Acizii nucleici fac parte din cel mai important organ al celulei - nucleul, precum și citoplasma, ribozomii, mitocondriile etc. Acizii nucleici joacă un rol important, primar în ereditate, variabilitatea corpului și sinteza proteinelor.

Plan sinteză proteina este stocată în nucleul celulei, iar sinteza directă are loc în afara nucleului, deci este necesar serviciu de livrare codificat plan de la nucleu la locul de sinteză. Acest serviciu de livrare este realizat de molecule de ARN.

Procesul începe la miez celule: o parte a „scării” ADN se desfășoară și se deschide. Datorită acestui fapt, literele ARN formează legături cu literele ADN deschise ale uneia dintre catenele de ADN. Enzima transferă literele ARN-ului pentru a le conecta într-un fir. Deci literele ADN-ului sunt „rescrise” în literele ARN. Lanțul de ARN nou format este separat, iar „scara” ADN-ului se răsucește din nou. Procesul de citire a informațiilor din ADN și sintetizarea șablonului său de ARN este numit transcriere , iar ARN-ul sintetizat se numește informațional sau i-ARN .

După modificări suplimentare, acest tip de ARNm codificat este gata. i-ARN iese din nucleuși merge la locul sintezei proteinelor, unde sunt descifrate literele i-ARN. Fiecare set de trei litere de i-ARN formează o „litera” care reprezintă un aminoacid specific.

Un alt tip de ARN caută acest aminoacid, îl captează cu ajutorul unei enzime și îl livrează la locul sintezei proteinelor. Acest ARN se numește ARN de transfer sau ARNt. Pe măsură ce mesajul ARNm este citit și tradus, lanțul de aminoacizi crește. Acest lanț se răsucește și se pliază într-o formă unică, creând un singur tip de proteină. Chiar și procesul de pliere a proteinelor este remarcabil: să folosești un computer pentru a calcula totul Opțiuni ar dura 1027 (!) ani pentru a plia o proteină de mărime medie constând din 100 de aminoacizi. Și pentru formarea unui lanț de 20 de aminoacizi în organism, nu durează mai mult de o secundă, iar acest proces are loc continuu în toate celulele corpului.

Genele, codul genetic și proprietățile sale.

Aproximativ 7 miliarde de oameni trăiesc pe Pământ. Cu excepția a 25-30 de milioane de perechi de gemeni identici, apoi genetic toți oamenii sunt diferiți : fiecare este unic, are caracteristici ereditare unice, trăsături de caracter, abilități, temperament.

Astfel de diferențe sunt explicate diferențe de genotipuri- seturi de gene ale unui organism; fiecare este unic. Trăsăturile genetice ale unui anumit organism sunt întruchipate în proteine - în consecință, structura proteinei unei persoane diferă, deși destul de mult, de proteina altei persoane.

Nu inseamna că oamenii nu au exact aceleași proteine. Proteinele care îndeplinesc aceleași funcții pot fi aceleași sau pot diferi foarte puțin prin unul sau doi aminoacizi unul de celălalt. Dar nu exista pe Pământul oamenilor (cu excepția gemenilor identici), în care ar fi toate proteinele sunt la fel .

Informații despre structura primară a unei proteine codificat ca o secvență de nucleotide într-o secțiune a unei molecule de ADN, gena - o unitate de informație ereditară a unui organism. Fiecare moleculă de ADN conține multe gene. Totalitatea tuturor genelor unui organism îl formează genotip . În acest fel,

O genă este o unitate de informații ereditare a unui organism, care corespunde unei secțiuni separate a ADN-ului

Informațiile ereditare sunt codificate folosind cod genetic , care este universal pentru toate organismele și diferă doar prin alternanța nucleotidelor care formează gene și codifică proteinele unor organisme specifice.

Cod genetic constă din tripleți (tripleți) de nucleotide ADN, combinate în diferite secvențe (AAT, HCA, ACG, THC etc.), fiecare dintre ele codifică un aminoacid specific (care va fi încorporat în lanțul polipeptidic).

De fapt cod conteaza secvența de nucleotide dintr-o moleculă de i-ARN , deoarece elimină informații din ADN (procesul transcrieri ) și îl traduce într-o secvență de aminoacizi din moleculele proteinelor sintetizate (proces emisiuni ).
Compoziția ARNm include nucleotide A-C-G-U, ale căror tripleți se numesc codoni : tripletul ADN CHT de pe ARNm va deveni tripletul HCA, iar tripletul AAG ADN va deveni tripletul UUC. Exact codoni i-ARN reflectă codul genetic din înregistrare.

În acest fel, cod genetic - un sistem unificat pentru înregistrarea informațiilor ereditare în moleculele de acid nucleic sub forma unei secvențe de nucleotide . Codul genetic se bazează pe utilizarea unui alfabet format din doar patru litere nucleotidice care diferă în baze azotate: A, T, G, C.

Principalele proprietăți ale codului genetic:

1. Cod genetic triplet. Un triplet (codon) este o secvență de trei nucleotide care codifică un aminoacid. Deoarece proteinele conțin 20 de aminoacizi, este evident că fiecare dintre ei nu poate fi codificat de o singură nucleotidă ( deoarece există doar patru tipuri de nucleotide în ADN, în acest caz 16 aminoacizi rămân necodați). Două nucleotide pentru codificarea aminoacizilor nu sunt, de asemenea, suficiente, deoarece în acest caz pot fi codificați doar 16 aminoacizi. Mijloace, cel mai mic număr trebuie să existe cel puțin trei nucleotide care codifică un aminoacid. În acest caz, numărul de tripleți posibili de nucleotide este 43 = 64.

2. Redundanță (degenerare) Codul este o consecință a naturii sale triplete și înseamnă că un aminoacid poate fi codificat de mai multe triplete (deoarece există 20 de aminoacizi și există 64 de tripleți), cu excepția metioninei și triptofanului, care sunt codificați doar de un singur triplet. În plus, unii tripleți îndeplinesc funcții specifice: în molecula de ARNm, tripleții UAA, UAG, UGA sunt codoni terminali, adică. Stop-semnale care opresc sinteza lantului polipeptidic. Tripletul corespunzător metioninei (AUG), aflat la începutul lanțului ADN, nu codifică un aminoacid, ci îndeplinește funcția de inițiere (excitantă) a citirii.

3. Neambiguitate cod - împreună cu redundanța, codul are proprietatea unicitatea : fiecare codon se potrivește numai unu aminoacid specific.

4. Coliniaritate cod, adică secvența de nucleotide dintr-o genă exact corespunde secvenței de aminoacizi din proteină.

5. Cod genetic nesuprapune și compacte , adică nu conține „semne de punctuație”. Aceasta înseamnă că procesul de citire nu permite posibilitatea suprapunerii coloanelor (triplete) și, începând de la un anumit codon, citirea merge continuu triplu cu triplet până Stop-semnale ( codoni de terminare).

6. Cod genetic universal , adică genele nucleare ale tuturor organismelor codifică informații despre proteine ​​în același mod, indiferent de nivelul de organizare și de poziția sistematică a acestor organisme.

Exista tabele de coduri genetice pentru decriptare codoni i-ARN și construirea lanțurilor de molecule de proteine.

Reacții de sinteză a matricei.

În sistemele vii, există reacții necunoscute în natura neînsuflețită - reacții de sinteză a matricei.

Termenul "matrice" in tehnologie denota forma folosita la turnarea monedelor, medaliilor, tipul tipografic: metalul calit reproduce exact toate detaliile formei folosite la turnare. Sinteza matricei seamănă cu o turnare pe o matrice: moleculele noi sunt sintetizate în strictă conformitate cu planul stabilit în structura moleculelor deja existente.

Principiul matricei se află in nucleu cele mai importante reacții sintetice ale celulei, cum ar fi sinteza acizilor nucleici și a proteinelor. În aceste reacții, este furnizată o secvență exactă, strict specifică de unități monomerice din polimerii sintetizați.

Aici este direcțional trăgând monomerii într-o anumită locație celule - în molecule care servesc drept matrice în care are loc reacția. Dacă astfel de reacții ar avea loc ca urmare a unei coliziuni aleatorii a moleculelor, ele ar proceda infinit lent. Sinteza moleculelor complexe pe baza principiului matricei se realizează rapid și precis. Rolul matricei macromoleculele acizilor nucleici joacă în reacțiile matriceale ADN sau ARN .

molecule monomerice, din care se sintetizează polimerul - nucleotide sau aminoacizi - în conformitate cu principiul complementarității sunt dispuse și fixate pe matrice într-o ordine strict definită, predeterminată.

Apoi vine „reticulare” unităților monomerice într-un lanț polimeric, iar polimerul finit este scăpat din matrice.

După aceea matricea gata la asamblarea unei noi molecule de polimer. Este clar că, la fel cum o singură monedă, o literă poate fi turnată pe o matriță dată, la fel doar un polimer poate fi „asamblat” pe o anumită moleculă de matrice.

Tipul matricei de reacții- o caracteristică specifică a chimiei sistemelor vii. Ei sunt fundația proprietate fundamentală a tuturor viețuitoarelor - capacitatea sa de a reproduce propriul fel.

Reacții de sinteză a matricei

1. Replicarea ADN-ului - replicare (din lat. replicatio - reînnoire) - procesul de sinteză a unei molecule fiice de acid dezoxiribonucleic pe matricea moleculei de ADN părinte. În timpul diviziunii ulterioare a celulei mamă, fiecare celulă fiică primește o copie a unei molecule de ADN care este identică cu ADN-ul celulei mamă inițiale. Acest proces asigură transmiterea exactă a informațiilor genetice de la o generație la alta. Replicarea ADN-ului este realizată de un complex enzimatic complex, format din 15-20 de proteine ​​diferite, numite replisome . Materialul pentru sinteză este nucleotidele libere prezente în citoplasma celulelor. Sensul biologic al replicării este transmisie precisă informații ereditare de la molecula părinte la cele fiice, care apare în mod normal în timpul divizării celulelor somatice.

Molecula de ADN este formată din două catene complementare. Aceste lanțuri sunt ținute împreună prin legături slabe de hidrogen care pot fi rupte de enzime. Molecula de ADN este capabilă să se autodubleze (replicare), iar o nouă jumătate a acesteia este sintetizată pe fiecare jumătate veche a moleculei.
În plus, o moleculă de ARNm poate fi sintetizată pe o moleculă de ADN, care apoi transferă informația primită de la ADN la locul de sinteză a proteinei.

Transferul de informații și sinteza proteinelor urmează un principiu de matrice, comparabil cu munca unei tipografii într-o tipografie. Informațiile din ADN sunt copiate iar și iar. Dacă apar erori în timpul copierii, acestea vor fi repetate în toate copiile ulterioare.

Adevărat, unele erori în copierea informațiilor de către o moleculă de ADN pot fi corectate - procesul de eliminare a erorilor se numește reparatii. Prima dintre reacțiile în procesul de transfer al informațiilor este replicarea moleculei de ADN și sinteza de noi catene de ADN.

2. Transcriere (din latină transcriptio - rescriere) - procesul de sinteză a ARN folosind ca șablon ADN-ul, care are loc în toate celulele vii. Cu alte cuvinte, este transferul de informații genetice de la ADN la ARN.

Transcripția este catalizată de enzima ARN polimeraza dependentă de ADN. ARN polimeraza se deplasează de-a lungul moleculei de ADN în direcția 3 " → 5". Transcrierea constă din pași iniţierea, alungirea şi terminarea . Unitatea de transcriere este operonul, un fragment al moleculei de ADN format din promotor, fragment transcris și terminator . i-ARN constă dintr-o catenă și este sintetizat pe ADN în conformitate cu regula complementarității, cu participarea unei enzime care activează începutul și sfârșitul sintezei moleculei i-ARN.

Molecula de ARNm finită intră în citoplasmă pe ribozomi, unde are loc sinteza lanțurilor polipeptidice.

3. Difuzare (din lat. traducere- transfer, mișcare) - procesul de sinteză a proteinelor din aminoacizi pe matricea informațiilor (matricei) ARN (ARNm, ARNm) realizat de ribozom. Cu alte cuvinte, acesta este procesul de traducere a informațiilor conținute în secvența de nucleotide a i-ARN în secvența de aminoacizi din polipeptidă.

4. transcriere inversă este procesul de formare a ADN-ului dublu catenar pe baza informațiilor din ARN monocatenar. Acest proces se numește transcripție inversă, deoarece transferul de informații genetice are loc în direcția „inversă” față de transcripție. Ideea transcripției inverse a fost inițial foarte nepopulară, deoarece a fost împotriva dogmei centrale a biologiei moleculare, care presupunea că ADN-ul este transcris în ARN și apoi tradus în proteine.

Cu toate acestea, în 1970, Temin și Baltimore au descoperit în mod independent o enzimă numită revers transcriptază (revertază) , iar posibilitatea transcripției inverse a fost în sfârșit confirmată. În 1975, Temin și Baltimore au fost premiați Premiul Nobelîn domeniul fiziologiei și medicinei. Unii virusuri (cum ar fi virusul imunodeficienței umane care provoacă infecția cu HIV) au capacitatea de a transcrie ARN-ul în ADN. HIV are un genom ARN care se integrează în ADN. Ca rezultat, ADN-ul virusului poate fi combinat cu genomul celulei gazdă. Se numește principala enzimă responsabilă de sinteza ADN-ului din ARN revertase. Una dintre funcțiile reversease este de a crea ADN complementar (ADNc) din genomul viral. Enzima asociată ribonucleaza scindează ARN-ul, iar revertasea sintetizează ADNc din dubla helix ADN. cADN-ul este integrat în genomul celulei gazdă prin integrază. Rezultatul este sinteza proteinelor virale de către celula gazdă care formează noi viruși. În cazul HIV, este programată și apoptoza (moartea celulară) a limfocitelor T. În alte cazuri, celula poate rămâne un distribuitor de viruși.

Secvența reacțiilor matricei în biosinteza proteinelor poate fi reprezentată sub formă de diagramă.

În acest fel, biosinteza proteinelor- acesta este unul dintre tipurile de schimb plastic, în timpul căruia informația ereditară codificată în genele ADN se realizează într-o anumită secvență de aminoacizi din moleculele proteice.

Moleculele de proteine ​​sunt în esență lanțuri polipeptidice format din aminoacizi individuali. Dar aminoacizii nu sunt suficient de activi pentru a se conecta unul cu celălalt pe cont propriu. Prin urmare, înainte ca acestea să se combine între ele și să formeze o moleculă proteică, aminoacizii trebuie Activati . Această activare are loc sub acțiunea unor enzime speciale.

Ca urmare a activării, aminoacidul devine mai labil și, sub acțiunea aceleiași enzime, se leagă de t- ARN. Fiecare aminoacid corespunde unui t- strict specific ARN, care își găsește aminoacidul și rezistă acesta în ribozom.

Prin urmare, ribozomul primește diverse aminoacizi activați legați de lor T- ARN. Ribozomul este ca transportor pentru a asambla un lanț proteic din diverși aminoacizi care intră în el.

Simultan cu t-ARN, pe care „se așează” propriul său aminoacid. semnal» din ADN-ul care se află în nucleu. În conformitate cu acest semnal, una sau alta proteină este sintetizată în ribozom.

Influența direcțională a ADN-ului asupra sintezei proteinelor nu se realizează direct, ci cu ajutorul unui intermediar special - matrice sau ARN mesager (ARNm sau i-ARN), care sintetizat în nucleu Nu este influențat de ADN, așa că compoziția sa reflectă compoziția ADN-ului. Molecula de ARN este, parcă, o turnare sub formă de ADN. ARNm-ul sintetizat intră în ribozom și, așa cum ar fi, îl transferă în această structură plan- in ce ordine trebuie combinati intre ei aminoacizii activati ​​care intra in ribozom pentru a sintetiza o anumita proteina. In caz contrar, informația genetică codificată în ADN este transferată la ARNm și apoi la proteine.

Molecula de ARNm intră în ribozom și fulgeră a ei. Se determină acel segment al acestuia care se află în prezent în ribozom codon (triplet), interactioneaza intr-un mod complet specific cu o structura potrivita acestuia triplet (anticodon)în ARN-ul de transfer care a adus aminoacidul în ribozom.

ARN de transfer cu aminoacidul său se apropie de un anumit codon al ARNm și conectează cu el; la următorul situs vecin al i-ARN unește alt ARNt cu alt aminoacidși așa mai departe până când se citește întregul lanț i-ARN, până când toți aminoacizii sunt înșirați în ordinea corespunzătoare, formând o moleculă de proteină. Și t-ARN, care a livrat aminoacidul într-un loc specific al lanțului polipeptidic, eliberat de aminoacidul săuși iese din ribozom.

Apoi, din nou în citoplasmă, aminoacidul dorit se poate alătura acestuia și îl va transfera din nou în ribozom. În procesul de sinteză a proteinelor, nu unul, ci mai mulți ribozomi, poliribozomi, sunt implicați simultan.

Principalele etape ale transferului de informații genetice:

1. Sinteză pe ADN ca pe un șablon de ARNm (transcripție)
2. Sinteza lanțului polipeptidic în ribozomi conform programului conținut în i-ARN (traducere) .

Etapele sunt universale pentru toate ființele vii, dar relațiile temporale și spațiale ale acestor procese diferă în pro- și eucariote.

La procariote transcripția și traducerea pot avea loc simultan deoarece ADN-ul este localizat în citoplasmă. La eucariote transcripția și translația sunt strict separate în spațiu și timp: în nucleu are loc sinteza diferitelor ARN-uri, după care moleculele de ARN trebuie să părăsească nucleul, trecând prin membrana nucleară. ARN-ul este apoi transportat în citoplasmă la locul sintezei proteinelor.

este o modalitate de codificare a secvenței de aminoacizi a proteinelor folosind secvența de nucleotide din molecula de ADN, caracteristică tuturor organismelor vii.

Implementarea informațiilor genetice în celulele vii (adică sinteza unei proteine ​​codificate în ADN) se realizează folosind două procese matrice: transcripție (adică sinteza ARNm pe un șablon de ADN) și translație (sinteza unui lanț polipeptidic pe un ARNm). șablon).

ADN-ul folosește patru nucleotide - adenina (A), guanina (G), citozina (C), timina (T). Aceste „litere” alcătuiesc alfabetul codului genetic. ARN-ul folosește aceleași nucleotide, cu excepția timinei, care este înlocuită cu uracil (U). În moleculele de ADN și ARN, nucleotidele se aliniază în lanțuri și, astfel, se obțin secvențe de „litere”.

În secvența de nucleotide a ADN-ului există „cuvinte” de cod pentru fiecare aminoacid al viitoarei molecule proteice - codul genetic. Constă într-o anumită secvență de nucleotide din molecula de ADN.

Trei nucleotide consecutive codifică „numele” unui aminoacid, adică fiecare dintre cei 20 de aminoacizi este criptat unitate semnificativă cod - o combinație de trei nucleotide, numită triplet sau codon.

În prezent, codul ADN a fost complet descifrat și putem vorbi despre anumite proprietăți care sunt caracteristice acestui sistem biologic unic, care asigură traducerea informațiilor din „limbajul” ADN-ului în „limbajul” proteinei.

Purtătorul de informații genetice este ADN-ul, dar întrucât ARNm, o copie a uneia dintre catenele de ADN, este direct implicat în sinteza proteinelor, codul genetic este cel mai adesea scris în „limbajul ARN”.

Amino acid	Codificarea tripleților de ARN
Alanina	GCU GCC GCA GCG
Arginina	TsGU TsGTs TsGA TsGG AGA AGG
Asparagină	AAU AAC
Acid aspartic	GAU GAC
Valină	GUU GUTS GUA GUG
Histidină	CAU CAC
Glicina	GSU GGC GGA GYY
Glutamina	CAA CAG
Acid glutamic	GAA GAG
izoleucina	AAU AUC AUA
leucina	TSUU TSUT TSUA TSUG UUA UUG
Lizina	AAA AAG
Metionină	AUG
Proline	CCC CCC CCA CCG
Senin	UCU UCC UCA UCG ASU AGC
tirozină	UAU UAC
Treonina	ACC ACC ACA ACG
triptofan	UGG
Fenilalanină	uuu uuc
cisteină	UGU UHC
STOP	UGA UAG UAA

Proprietățile codului genetic

Trei nucleotide consecutive (baze azotate) codifică „numele” unui aminoacid, adică fiecare dintre cei 20 de aminoacizi este criptat de o unitate de cod semnificativă - o combinație de trei nucleotide numită triplet sau codon.

triplet (codon)- o secvență de trei nucleotide (baze azotate) într-o moleculă de ADN sau ARN, care determină includerea unui anumit aminoacid în molecula proteică în timpul sintezei acesteia.

• Neambiguitate (discretență)

Un triplet nu poate codifica doi aminoacizi diferiți; el codifică doar un aminoacid. Un anumit codon corespunde doar unui aminoacid.

Fiecare aminoacid poate fi definit prin mai mult de un triplet. O exceptie - metioninăȘi triptofan. Cu alte cuvinte, mai mulți codoni pot corespunde aceluiași aminoacid.

• nesuprapune

Aceeași bază nu poate fi prezentă în doi codoni adiacenți în același timp.

Unii tripleți nu codifică aminoacizi, ci sunt un fel de „semne rutiere” care determină începutul și sfârșitul genelor individuale (UAA, UAG, UGA), fiecare dintre acestea semnând încetarea sintezei și se află la sfârșitul fiecăreia. genă, deci putem vorbi despre polaritatea codului genetic.

La animale și plante, la ciuperci, bacterii și viruși, același triplet codifică același tip de aminoacid, adică codul genetic este același pentru toate ființele vii. Cu alte cuvinte, universalitate - capacitatea codului genetic de a funcționa în același mod în organisme cu diferite niveluri de complexitate de la viruși la oameni.Universalitatea codului ADN confirmă unitatea poriginea întregii vieți de pe planeta noastră. Metodele de inginerie genetică se bazează pe utilizarea proprietății de universalitate a codului genetic.

Din istoria descoperirii codului genetic

Pentru prima dată ideea existenței cod genetic formulat de A. Down şi în 1952 - 1954. Oamenii de știință au arătat că o secvență de nucleotide care determină în mod unic sinteza unui anumit aminoacid trebuie să conțină cel puțin trei legături. Ulterior s-a dovedit că o astfel de secvență este formată din trei nucleotide, numite codon sau triplet .

Întrebările despre care nucleotide sunt responsabile pentru încorporarea unui anumit aminoacid într-o moleculă de proteină și câte nucleotide determină această includere au rămas nerezolvate până în 1961. Analiza teoretică a arătat că codul nu poate consta dintr-o singură nucleotidă, deoarece în acest caz pot fi codificați doar 4 aminoacizi. Cu toate acestea, nici codul nu poate fi un dublu, adică o combinație de două nucleotide dintr-un „alfabet” de patru litere nu poate acoperi toți aminoacizii, deoarece doar 16 astfel de combinații sunt teoretic posibile (4 2 = 16).

Trei nucleotide consecutive sunt suficiente pentru a codifica 20 de aminoacizi, precum și un semnal „stop”, ceea ce înseamnă sfârșitul secvenței proteice, când numărul de combinații posibile este de 64 (4 3 = 64).