Biosyntese av protein og nukleinsyrer. Gener, genetisk kode

Tidligere har vi understreket at nukleotider har en viktig funksjon for dannelsen av liv på jorden - i nærvær av en polynukleotidkjede i en løsning, skjer prosessen med dannelse av en andre (parallell) kjede spontant basert på den komplementære forbindelsen av beslektede nukleotider . Det samme antall nukleotider i begge kjeder og deres kjemiske affinitet er en uunnværlig betingelse for gjennomføring av denne typen reaksjon. Men under proteinsyntesen, når informasjon fra mRNA implementeres i proteinstrukturen, kan det ikke være snakk om å observere komplementaritetsprinsippet. Dette skyldes det faktum at i mRNA og i det syntetiserte proteinet er ikke bare antall monomerer forskjellig, men også, det som er spesielt viktig, er det ingen strukturell likhet mellom dem (nukleotider på den ene siden, aminosyrer på den andre). ). Det er klart at i dette tilfellet er det behov for å lage et nytt prinsipp for nøyaktig å overføre informasjon fra et polynukleotid til strukturen til et polypeptid. I evolusjonen ble et slikt prinsipp skapt og grunnlaget var den genetiske koden.

Den genetiske koden er et system for registrering av arvelig informasjon i nukleinsyremolekyler, basert på en viss veksling av nukleotidsekvenser i DNA eller RNA, og danner kodoner tilsvarende aminosyrer i et protein.

Den genetiske koden har flere egenskaper.

Trippelitet.

Degenerasjon eller redundans.

Entydighet.

Polaritet.

Ikke-overlappende.

Kompakthet.

Allsidighet.

Det skal bemerkes at noen forfattere også foreslår andre egenskaper ved koden relatert til de kjemiske egenskapene til nukleotidene inkludert i koden eller hyppigheten av forekomst av individuelle aminosyrer i kroppens proteiner, etc. Imidlertid følger disse egenskapene fra de som er oppført ovenfor, så vi vil vurdere dem der.

EN. Trippelitet. Den genetiske koden, som mange komplekst organiserte systemer, har den minste strukturelle og minste funksjonelle enhet. En triplett er den minste strukturelle enheten i den genetiske koden. Den består av tre nukleotider. Et kodon er den minste funksjonelle enheten i den genetiske koden. Vanligvis kalles tripletter av mRNA kodoner. I den genetiske koden utfører et kodon flere funksjoner. For det første er hovedfunksjonen at den koder for en enkelt aminosyre. For det andre kan det hende at kodonet ikke koder for en aminosyre, men i dette tilfellet utfører det en annen funksjon (se nedenfor). Som det fremgår av definisjonen, er en trilling et begrep som kjennetegner elementært strukturell enhet genetisk kode (tre nukleotider). Kodon – karakteriserer elementær semantisk enhet genom - tre nukleotider bestemmer bindingen av en aminosyre til polypeptidkjeden.

Den elementære strukturelle enheten ble først dechiffrert teoretisk, og deretter ble dens eksistens bekreftet eksperimentelt. Faktisk kan 20 aminosyrer ikke kodes med ett eller to nukleotider pga sistnevnte er det bare 4. Tre av fire nukleotider gir 4 3 = 64 varianter, som mer enn dekker antall tilgjengelige aminosyrer i levende organismer (se tabell 1).

De 64 nukleotidkombinasjonene presentert i tabellen har to funksjoner. For det første, av de 64 triplettvariantene er bare 61 kodoner og koder for enhver aminosyre, de kalles sanse kodoner. Tre trillinger koder ikke

Tabell 1.

Messenger-RNA-kodoner og tilsvarende aminosyrer

GRUNNLEGGELSEN AV KODONOV




	Tull	Tull
	Tull




		Meth



		Aksel

aminosyrer a er stoppsignaler som indikerer slutten av translasjonen. Det er tre slike trillinger - UAA, UAG, UGA, kalles de også "meningsløse" (nonsens-kodoner). Som et resultat av en mutasjon, som er assosiert med erstatning av ett nukleotid i en triplett med et annet, kan et tullkodon oppstå fra et sense-kodon. Denne typen mutasjon kalles tull mutasjon. Hvis et slikt stoppsignal dannes inne i genet (i informasjonsdelen), vil prosessen under proteinsyntese på dette stedet konstant bli avbrutt - bare den første (før stoppsignalet) delen av proteinet vil bli syntetisert. En person med denne patologien vil oppleve mangel på protein og vil oppleve symptomer forbundet med denne mangelen. For eksempel ble denne typen mutasjon identifisert i genet som koder for hemoglobin beta-kjeden. En forkortet inaktiv hemoglobinkjede syntetiseres, som raskt blir ødelagt. Som et resultat dannes et hemoglobinmolekyl uten en beta-kjede. Det er klart at et slikt molekyl neppe vil oppfylle sine plikter fullt ut. En alvorlig sykdom oppstår som utvikler seg som hemolytisk anemi (beta-null thalassemi, fra det greske ordet "Thalas" - Middelhavet, hvor denne sykdommen først ble oppdaget).

Virkningsmekanismen til stoppkodoner skiller seg fra virkningsmekanismen til sansekodoner. Dette følger av det faktum at for alle kodoner som koder for aminosyrer, er det funnet tilsvarende tRNA. Ingen tRNA-er ble funnet for nonsens-kodoner. Følgelig deltar ikke tRNA i prosessen med å stoppe proteinsyntesen.

KodonAUG (noen ganger GUG i bakterier) koder ikke bare for aminosyrene metionin og valin, men er ogsåinitiativtaker til kringkasting .

b. Degenerasjon eller redundans.

61 av de 64 trillingene koder for 20 aminosyrer. Dette tre ganger overskuddet av antall tripletter i forhold til antall aminosyrer antyder at to kodealternativer kan brukes i overføringen av informasjon. For det første kan ikke alle 64 kodoner være involvert i å kode for 20 aminosyrer, men bare 20 og for det andre kan aminosyrer kodes av flere kodoner. Forskning har vist at naturen brukte det siste alternativet.

Hans preferanse er åpenbar. Hvis av 64 varianttripletter bare 20 var involvert i å kode for aminosyrer, ville 44 tripletter (av 64) forbli ikke-kodende, dvs. meningsløse (nonsens-kodoner). Tidligere har vi påpekt hvor farlig det er for livet til en celle å transformere en kodende triplett som følge av mutasjon til et tullkodon - dette forstyrrer den normale funksjonen til RNA-polymerase betydelig, og fører til slutt til utvikling av sykdommer. Foreløpig er tre kodoner i genomet vårt tull, men forestill deg nå hva som ville skje hvis antallet tullkodoner økte med omtrent 15 ganger. Det er klart at i en slik situasjon vil overgangen av normale kodoner til nonsenskodoner være umåtelig høyere.

En kode der én aminosyre er kodet av flere tripletter kalles degenerert eller overflødig. Nesten hver aminosyre har flere kodoner. Dermed kan aminosyren leucin kodes av seks tripletter - UUA, UUG, TSUU, TsUC, TsUA, TsUG. Valin er kodet av fire tripletter, fenylalanin av to og bare tryptofan og metionin kodet av ett kodon. Egenskapen som er knyttet til å registrere den samme informasjonen med forskjellige symboler, kalles degenerasjon.

Antall kodoner utpekt for én aminosyre korrelerer godt med frekvensen av forekomst av aminosyren i proteiner.

Og dette er mest sannsynlig ikke tilfeldig. Jo høyere frekvensen av forekomst av en aminosyre i et protein er, jo oftere er kodonet til denne aminosyren representert i genomet, jo høyere er sannsynligheten for skade av mutagene faktorer. Derfor er det klart at et mutert kodon har større sjanse for å kode for samme aminosyre hvis det er sterkt degenerert. Fra dette perspektivet er degenerasjonen av den genetiske koden en mekanisme som beskytter det menneskelige genomet mot skade.

Det skal bemerkes at begrepet degenerasjon brukes i molekylær genetikk i en annen forstand. Dermed er hoveddelen av informasjonen i et kodon inneholdt i de to første nukleotidene; basen i den tredje posisjonen til kodonet viser seg å være av liten betydning. Dette fenomenet kalles "degenerasjon av den tredje basen." Sistnevnte funksjon minimerer effekten av mutasjoner. For eksempel er det kjent at hovedfunksjonen til røde blodceller er å transportere oksygen fra lungene til vevene og karbondioksid fra vevene til lungene. Denne funksjonen utføres av respiratorisk pigment - hemoglobin, som fyller hele cytoplasmaet til erytrocytten. Den består av en proteindel - globin, som er kodet av det tilsvarende genet. I tillegg til protein inneholder hemoglobinmolekylet hem, som inneholder jern. Mutasjoner i globin-gener fører til utseendet til forskjellige varianter av hemoglobiner. Oftest er mutasjoner assosiert med erstatte ett nukleotid med et annet og utseendet til et nytt kodon i genet, som kan kode for en ny aminosyre i hemoglobinpolypeptidkjeden. I en triplett, som et resultat av mutasjon, kan et hvilket som helst nukleotid erstattes - det første, andre eller tredje. Det er kjent flere hundre mutasjoner som påvirker integriteten til globin-genene. Nær 400 hvorav er assosiert med erstatning av enkeltnukleotider i et gen og tilsvarende aminosyreerstatning i et polypeptid. Kun av disse 100 erstatninger fører til ustabilitet av hemoglobin og ulike typer sykdommer fra milde til svært alvorlige. 300 (omtrent 64%) substitusjonsmutasjoner påvirker ikke hemoglobinfunksjonen og fører ikke til patologi. En av grunnene til dette er den ovenfor nevnte "degenerasjonen av den tredje basen", når en erstatning av det tredje nukleotidet i en triplett som koder for serin, leucin, prolin, arginin og noen andre aminosyrer fører til utseendet av et synonymt kodon koder for samme aminosyre. En slik mutasjon vil ikke manifestere seg fenotypisk. I motsetning til dette fører enhver erstatning av det første eller andre nukleotidet i en triplett i 100 % av tilfellene til fremkomsten av en ny hemoglobinvariant. Men selv i dette tilfellet er det kanskje ikke alvorlige fenotypiske lidelser. Årsaken til dette er erstatningen av en aminosyre i hemoglobin med en annen som ligner den første i fysisk-kjemiske egenskaper. For eksempel hvis en aminosyre med hydrofile egenskaper erstattes med en annen aminosyre, men med de samme egenskapene.

Hemoglobin består av jernporfyringruppen av hem (oksygen- og karbondioksidmolekyler er festet til den) og protein - globin. Voksenhemoglobin (HbA) inneholder to identiske -kjeder og to -kjeder. Molekyl -kjeden inneholder 141 aminosyrerester, -kjede - 146, - Og -kjeder er forskjellige i mange aminosyrerester. Aminosyresekvensen til hver globinkjede er kodet av sitt eget gen. Genkoding -kjeden er lokalisert i den korte armen til kromosom 16, -gen - i den korte armen til kromosom 11. Substitusjon i genet som koder -hemoglobinkjeden til det første eller andre nukleotidet fører nesten alltid til utseendet av nye aminosyrer i proteinet, forstyrrelse av hemoglobinfunksjoner og alvorlige konsekvenser for pasienten. For eksempel, å erstatte "C" i en av triplettene CAU (histidin) med "Y" vil føre til utseendet til en ny triplett UAU, som koder for en annen aminosyre - tyrosin. Fenotypisk vil dette manifestere seg i en alvorlig sykdom.. A lignende erstatning i posisjon 63 -kjede av histidinpolypeptid til tyrosin vil føre til destabilisering av hemoglobin. Sykdommen methemoglobinemi utvikler seg. Erstatning, som et resultat av mutasjon, av glutaminsyre med valin i 6. posisjon -kjeden er årsaken til den alvorligste sykdommen - sigdcelleanemi. La oss ikke fortsette den triste listen. La oss bare merke oss at når du erstatter de to første nukleotidene, kan det vises en aminosyre med fysisk-kjemiske egenskaper som ligner på den forrige. Erstatning av det andre nukleotidet i en av trillingene som koder for glutaminsyre (GAA) i -kjede med "U" fører til utseendet til en ny triplett (GUA), som koder for valin, og å erstatte det første nukleotidet med "A" danner tripletten AAA, som koder for aminosyren lysin. Glutaminsyre og lysin er like i fysisk-kjemiske egenskaper - de er begge hydrofile. Valin er en hydrofob aminosyre. Derfor endrer det å erstatte hydrofil glutaminsyre med hydrofobt valin egenskapene til hemoglobin betydelig, noe som til slutt fører til utvikling av sigdcelleanemi, mens å erstatte hydrofil glutaminsyre med hydrofilt lysin endrer funksjonen til hemoglobin i mindre grad - pasienter utvikler en mild form av anemi. Som et resultat av erstatningen av den tredje basen, kan den nye tripletten kode for de samme aminosyrene som den forrige. For eksempel, hvis i CAC-tripletten uracil ble erstattet med cytosin og en CAC-triplett dukket opp, vil praktisk talt ingen fenotypiske endringer bli oppdaget hos mennesker. Dette er forståelig, fordi begge tripletter koder for samme aminosyre – histidin.

Avslutningsvis er det på sin plass å understreke at degenerasjonen av den genetiske koden og degenerasjonen av den tredje basen fra et generelt biologisk synspunkt er beskyttelsesmekanismer som er iboende i evolusjonen i den unike strukturen til DNA og RNA.

V. Entydighet.

Hver triplett (unntatt tull) koder kun for én aminosyre. Således, i retningen kodon - aminosyre er den genetiske koden entydig, i retningen aminosyre - kodon er den tvetydig (degenerert).

Entydig

Aminosyrekodon

Degenerert

Og i dette tilfellet er behovet for entydighet i den genetiske koden åpenbart. I et annet alternativ, når man oversetter det samme kodonet, vil forskjellige aminosyrer bli satt inn i proteinkjeden, og som et resultat vil det dannes proteiner med forskjellige primære strukturer og forskjellige funksjoner. Cellemetabolismen ville bytte til "ett gen - flere polypeptider" driftsmodus. Det er klart at i en slik situasjon ville den regulatoriske funksjonen til gener gå fullstendig tapt.

g. Polaritet

Lesing av informasjon fra DNA og mRNA skjer kun i én retning. Polaritet er viktig for å definere strukturer av høyere orden (sekundær, tertiær, etc.). Tidligere snakket vi om hvordan lavere ordens strukturer bestemmer høyere ordens strukturer. Tertiær struktur og høyere ordens strukturer i proteiner dannes så snart den syntetiserte RNA-kjeden forlater DNA-molekylet eller polypeptidkjeden forlater ribosomet. Mens den frie enden av et RNA eller polypeptid får en tertiær struktur, fortsetter den andre enden av kjeden å syntetiseres på DNA (hvis RNA er transkribert) eller et ribosom (hvis et polypeptid er transkribert).

Derfor er den ensrettede prosessen med å lese informasjon (under syntesen av RNA og protein) avgjørende ikke bare for å bestemme sekvensen av nukleotider eller aminosyrer i det syntetiserte stoffet, men for streng bestemmelse av sekundær, tertiær, etc. strukturer.

d. Ikke-overlappende.

Koden kan være overlappende eller ikke-overlappende. De fleste organismer har en ikke-overlappende kode. Overlappende kode finnes i noen fager.

Essensen av en ikke-overlappende kode er at et nukleotid av ett kodon ikke samtidig kan være et nukleotid til et annet kodon. Hvis koden var overlappende, kan sekvensen av syv nukleotider (GCUGCUG) kode ikke for to aminosyrer (alanin-alanin) (fig. 33, A) som i tilfellet med en ikke-overlappende kode, men tre (hvis det er ett nukleotid felles) (fig. 33, B) eller fem (hvis to nukleotider er felles) (se fig. 33, C). I de to siste tilfellene vil en mutasjon av et hvilket som helst nukleotid føre til et brudd i rekkefølgen på to, tre osv. aminosyrer.

Imidlertid har det blitt fastslått at en mutasjon av ett nukleotid alltid forstyrrer inkluderingen av en aminosyre i et polypeptid. Dette er et viktig argument for at koden ikke er overlappende.

La oss forklare dette i figur 34. Fete linjer viser tripletter som koder for aminosyrer i tilfelle av ikke-overlappende og overlappende kode. Eksperimenter har tydelig vist at den genetiske koden ikke er overlappende. Uten å gå inn på detaljer om eksperimentet, merker vi at hvis du erstatter det tredje nukleotidet i sekvensen av nukleotider (se fig. 34)U (merket med en stjerne) til noe annet:

1. Med en ikke-overlappende kode vil proteinet kontrollert av denne sekvensen ha en substitusjon av én (første) aminosyre (merket med stjerner).

2. Med en overlappende kode i alternativ A vil en substitusjon skje i to (første og andre) aminosyrer (merket med stjerner). Under alternativ B vil erstatningen påvirke tre aminosyrer (merket med asterisker).

Imidlertid har tallrike eksperimenter vist at når ett nukleotid i DNA blir forstyrret, påvirker forstyrrelsen i proteinet alltid bare én aminosyre, som er typisk for en ikke-overlappende kode.

GZUGZUG GZUGZUG GZUGZUG

GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU

*** *** *** *** *** ***

Alanin - Alanin Ala - Cis - Ley Ala - Ley - Ley - Ala - Ley

A B C

Ikke-overlappende kode Overlappende kode

Ris. 34. Et diagram som forklarer tilstedeværelsen av en ikke-overlappende kode i genomet (forklaring i teksten).

Ikke-overlappingen av den genetiske koden er assosiert med en annen egenskap - lesingen av informasjon begynner fra et visst punkt - initieringssignalet. Et slikt initieringssignal i mRNA er kodonet som koder for metionin AUG.

Det skal bemerkes at en person fortsatt har et lite antall gener som avviker fra den generelle regelen og overlapper hverandre.

e. Kompakthet.

Det er ingen tegnsetting mellom kodoner. Med andre ord er trillinger ikke atskilt fra hverandre, for eksempel med ett meningsløst nukleotid. Fraværet av "tegningstegn" i den genetiske koden har blitt bevist i eksperimenter.

og. Allsidighet.

Koden er den samme for alle organismer som lever på jorden. Direkte bevis på universaliteten til den genetiske koden ble oppnådd ved å sammenligne DNA-sekvenser med tilsvarende proteinsekvenser. Det viste seg at alle bakterielle og eukaryote genomer bruker samme sett med kodeverdier. Det finnes unntak, men ikke mange.

De første unntakene fra universaliteten til den genetiske koden ble funnet i mitokondriene til noen dyrearter. Dette gjaldt terminatorkodonet UGA, som leser det samme som kodonet UGG, som koder for aminosyren tryptofan. Andre sjeldnere avvik fra universalitet ble også funnet.

MZ. Den genetiske koden er et system for registrering av arvelig informasjon i nukleinsyremolekyler, basert på en viss veksling av nukleotidsekvenser i DNA eller RNA som danner kodoner,

tilsvarende aminosyrer i protein.Den genetiske koden har flere egenskaper.

07.04.2015 13.10.2015

I en tid med nanoteknologi og innovasjon på alle områder av menneskelivet, trenger du å vite mye for selvtillit og kommunikasjon med mennesker. Teknologier i det tjueførste århundre har kommet veldig langt, for eksempel innen medisin og genetikk. I denne artikkelen vil vi prøve å beskrive i detalj menneskehetens viktigste trinn i DNA-forskning.

Beskrivelse av DNA-koden

Hva er denne koden? Koden er degenerert av genetiske egenskaper og genetikere studerer den. Alle levende vesener på planeten vår er utstyrt med denne koden. Vitenskapelig definert som en metode for proteinsekvensering av aminosyrer ved bruk av en kjede av nukleotider.
Det såkalte alfabetet består av fire baser, betegnet A, G, T, C:
A - adenin,
G - guanin,
T - tymin,
C – cytosin.
Kodekjeden er en spiral av det ovenfor beskrevne grunnleggende sammensatt sekvensielt; det viser seg at hvert trinn i spiralen tilsvarer en bestemt bokstav.
DNA-koden er degenerert av proteiner som deltar i sammensetningen og består av kjeder. I hvilke tjue typer aminosyrer er involvert. Aminosyrene til den avslørende koden kalles kanoniske, de er ordnet på en bestemt måte i hver skapning og danner proteinenheter.

Deteksjonshistorie

Menneskeheten har studert proteiner og syrer i lang tid, men de første hypotesene og etableringen av arvelighetsteorien oppsto først i midten av det tjuende århundre. På dette tidspunktet har forskere samlet en tilstrekkelig mengde kunnskap om dette problemet.
I 1953 viste forskning at proteinet til en individuell organisme har en unik kjede av aminosyrer. Det ble videre konkludert med at denne kjeden ikke har noen restriksjon i polypeptidet.

Opptegnelsene til forskjellige verdensforskere, som var forskjellige, ble sammenlignet. Derfor ble et bestemt konsept dannet: hvert gen tilsvarer et spesifikt polypeptid. Samtidig dukket navnet DNA opp, som definitivt ble bevist å ikke være et protein.
Forskerne Crick og Watson snakket først om matriseforklarende chifferskjema i 1953. I det siste arbeidet til store vitenskapsmenn ble det bevist at chifferen er en bærer av informasjon.

Deretter gjensto det bare å forstå spørsmålet om å bestemme og danne proteinaminosyrekjeder, baser og egenskaper.

Den første forskeren som konstruerte den genetiske kodingshypotesen var fysikeren Gamow, som også foreslo en bestemt måte å teste matrisen på.
Genetikk har foreslått å etablere en samsvar mellom de to sidetverrstengene i aminosyrekjeden og de resulterende diamantformede trinnene. De diamantformede trinnene i kjeden dannes ved hjelp av fire nukleotider av den genetiske koden. Denne kampen ble kalt matchen av diamanter.
I sin videre forskning foreslår Gamow teorien om triplettkoden. Denne antakelsen blir avgjørende i spørsmålet om arten av den genetiske koden. Selv om fysiker Gamows teori har mangler, en av dem er kodingen av proteinstrukturen gjennom den genetiske koden.
Følgelig ble George Gamow den første vitenskapsmannen som betraktet spørsmålet om gener som kodingen av et firesifret system i sin oversettelse til et tjuesifret grunnleggende faktum.

Driftsprinsipp

Ett protein består av flere strenger med aminosyrer. Logikken med å koble kjeder bestemmer strukturen og egenskapene til kroppens protein, som følgelig hjelper til med å identifisere informasjon om de biologiske parametrene til et levende vesen.

Informasjon fra levende celler oppnås ved to matriseprosesser:
Transkripsjon, det vil si den syntetiserte prosessen med fusjon av RNA- og DNA-maler.
Translasjon, det vil si syntesen av en kjede av polypeptider på en RNA-matrise.
Under oversettelsesprosessen blir den genetiske koden omdirigert til en logisk kjede av aminosyrer.

For å identifisere og implementere geninformasjon kreves det minst tre kjedenukleotider, når man vurderer tjue strengt påfølgende aminosyrer. Dette settet med tre nukleotider blir referert til som en triplett.
Genetiske koder er fordelt mellom to kategorier:
Overlappende – kode-moll, trekantet og sekvensiell.
Ikke-overlappende – kombinasjonskode og "ingen komma".
Studier har vist at rekkefølgen av aminosyrer er kaotisk og følgelig individuell, basert på dette, foretrekker forskere ikke-overlappende koder. Deretter ble "ingen komma"-teorien tilbakevist.
Hvorfor trenger du å vite DNA-koden?
Kunnskap om den genetiske koden til en levende organisme gjør det mulig å bestemme informasjonen til molekyler i arvelig og evolusjonær forstand. En oversikt over arv er nødvendig, avslører forskning på dannelsen av systemisk kunnskap i genetikkens verden.
Universaliteten til den genetiske koden regnes som den mest unike egenskapen til en levende organisme. Basert på dataene kan svar på de fleste medisinske og genetiske spørsmål fås.

Bruk av kunnskap innen medisin og genetikk

Fremskritt innen molekylærbiologi i det tjuende århundre tillot store fremskritt i studiet av sykdommer og virus med ulike årsaker. Informasjon om den genetiske koden er mye brukt i medisin og genetikk.
Å identifisere arten av en bestemt sykdom eller virus overlapper med studiet av genetisk utvikling. Kunnskap og dannelsen av teorier og praksis kan kurere vanskelige å behandle eller uhelbredelige sykdommer i den moderne verden og fremtiden.

Utviklingsutsikter

Siden det er vitenskapelig bevist at den genetiske koden inneholder informasjon ikke bare om arv, men også om levetiden til organismen, stiller utviklingen av genetikk spørsmålet om udødelighet og lang levetid. Dette prospektet støttes av en rekke hypoteser om jordisk udødelighet, kreftceller og menneskelige stamceller.

I 1985 oppdaget en forsker ved et teknisk institutt, P. Garyaev, ved et uhell ved spektralanalyse, et tomt rom, som senere ble kalt et fantom. Fantomer oppdager døde genetiske molekyler.
Som ytterligere skisserte teorien om endringer i en levende organisme over tid, som antyder at en person er i stand til å leve i mer enn fire hundre år.
Fenomenet er at DNA-celler er i stand til å produsere lydvibrasjoner på hundre hertz. Det vil si at DNA kan snakke.

Kjemisk sammensetning og strukturell organisering av DNA-molekylet.

Nukleinsyremolekyler er veldig lange kjeder som består av mange hundre og til og med millioner av nukleotider. Enhver nukleinsyre inneholder bare fire typer nukleotider. Funksjonene til nukleinsyremolekyler avhenger av strukturen deres, nukleotidene de inneholder, antallet i kjeden og sekvensen til forbindelsen i molekylet.

Hvert nukleotid består av tre komponenter: en nitrogenholdig base, et karbohydrat og en fosforsyre. I sammensatt hvert nukleotid DNA inkluderer en av fire typer nitrogenholdige baser (adenin - A, tymin - T, guanin - G eller cytosin - C), samt deoksyribosekarbon og en fosforsyrerest.

Dermed skiller DNA-nukleotider seg bare i typen nitrogenholdig base.
DNA-molekylet består av et stort antall nukleotider koblet i en kjede i en bestemt sekvens. Hver type DNA-molekyl har sitt eget antall og sekvens av nukleotider.

DNA-molekyler er veldig lange. For å skrive ned sekvensen av nukleotider i DNA-molekyler fra én menneskelig celle (46 kromosomer) i bokstaver vil for eksempel kreve en bok på rundt 820 000 sider. Vekslingen av fire typer nukleotider kan danne et uendelig antall varianter av DNA-molekyler. Disse strukturelle egenskapene til DNA-molekyler lar dem lagre en enorm mengde informasjon om alle egenskapene til organismer.

I 1953 laget den amerikanske biologen J. Watson og den engelske fysikeren F. Crick en modell av strukturen til DNA-molekylet. Forskere har funnet ut at hvert DNA-molekyl består av to kjeder som er sammenkoblet og spiralformet. Det ser ut som en dobbel helix. I hver kjede veksler fire typer nukleotider i en bestemt sekvens.

Nukleotid DNA-sammensetning varierer mellom ulike typer bakterier, sopp, planter og dyr. Men det endrer seg ikke med alderen og avhenger lite av miljøendringer. Nukleotider er sammenkoblet, det vil si at antall adeninnukleotider i ethvert DNA-molekyl er lik antall tymidinnukleotider (A-T), og antall cytosinnukleotider er lik antall guaninnukleotider (C-G). Dette skyldes det faktum at koblingen av to kjeder til hverandre i et DNA-molekyl er underlagt en viss regel, nemlig: adenin i en kjede er alltid forbundet med to hydrogenbindinger bare med tymin i den andre kjeden, og guanin - ved tre hydrogenbindinger med cytosin, det vil si at nukleotidkjedene til ett molekyl DNA er komplementære, utfyller hverandre.

Nukleinsyremolekyler - DNA og RNA - er bygd opp av nukleotider. DNA-nukleotider inkluderer en nitrogenholdig base (A, T, G, C), karbohydratet deoksyribose og en fosforsyremolekylrest. DNA-molekylet er en dobbel helix, bestående av to kjeder forbundet med hydrogenbindinger i henhold til komplementaritetsprinsippet. Funksjonen til DNA er å lagre arvelig informasjon.

Egenskaper og funksjoner til DNA.

DNA er en bærer av genetisk informasjon registrert i form av en sekvens av nukleotider ved bruk av en genetisk kode. DNA-molekyler er assosiert med to grunnleggende egenskaper til levende ting organismer - arv og variasjon. Under en prosess som kalles DNA-replikasjon, dannes to kopier av den opprinnelige tråden, som arves av datterceller når de deler seg, slik at de resulterende cellene er genetisk identiske med originalen.

Genetisk informasjon realiseres under genuttrykk i prosessene for transkripsjon (syntese av RNA-molekyler på en DNA-mal) og translasjon (syntese av proteiner på en RNA-mal).

Sekvensen av nukleotider "koder" for informasjon om forskjellige typer RNA: budbringer eller mal (mRNA), ribosomalt (rRNA) og transport (tRNA). Alle disse typene RNA syntetiseres fra DNA under transkripsjonsprosessen. Deres rolle i proteinbiosyntese (oversettelsesprosess) er annerledes. Messenger RNA inneholder informasjon om sekvensen av aminosyrer i et protein, ribosomalt RNA tjener som grunnlag for ribosomer (komplekse nukleoproteinkomplekser, hvis hovedfunksjon er sammenstillingen av proteiner fra individuelle aminosyrer basert på mRNA), overførings-RNA leverer amino syrer til stedet for proteinsamling - til det aktive sentrum av ribosomet, "krypende" på mRNA.

Genetisk kode, dens egenskaper.

Genetisk kode- en metode som er karakteristisk for alle levende organismer for å kode for aminosyresekvensen til proteiner ved å bruke en sekvens av nukleotider. EGENSKAPER:

Trippel- en meningsfull kodeenhet er en kombinasjon av tre nukleotider (triplett eller kodon).
Kontinuitet- det er ingen skilletegn mellom trillinger, det vil si at informasjonen leses kontinuerlig.
Ikke-overlappende- det samme nukleotidet kan ikke samtidig være en del av to eller flere tripletter (ikke observert for noen overlappende gener av virus, mitokondrier og bakterier, som koder for flere frameshift-proteiner).
Unikhet (spesifisitet)- et spesifikt kodon tilsvarer bare én aminosyre (uGA-kodonet har imidlertid Euplotes crassus koder for to aminosyrer - cystein og selenocystein)
Degenerasjon (redundans)- flere kodoner kan tilsvare samme aminosyre.
Allsidighet- den genetiske koden fungerer på samme måte i organismer med forskjellige nivåer av kompleksitet - fra virus til mennesker (genteknologiske metoder er basert på dette; det er en rekke unntak, vist i tabellen i avsnittet "Variasjoner av standard genetisk kode" under).
Støyimmunitet- mutasjoner av nukleotidsubstitusjoner som ikke fører til en endring i klassen til den kodede aminosyren kalles konservative; som fører til en endring i klassen til den kodede aminosyren kalles radikal.

5. Autoreproduksjon av DNA. Replikon og dets funksjon .

Prosessen med selvreproduksjon av nukleinsyremolekyler, ledsaget av arv (fra celle til celle) av eksakte kopier av genetisk informasjon; R. utført med deltakelse av et sett med spesifikke enzymer (helikase<helicase>kontrollere avviklingen av molekylet DNA, DNA-polymerase<DNA-polymerase> I og III, DNA-ligase<DNA-ligase>), fortsetter på en semi-konservativ måte med dannelsen av en replikasjonsgaffel<replikeringsgaffel>; på en av kretsene<ledende tråd> syntesen av den komplementære kjeden er kontinuerlig, og på den andre<hengende tråd> oppstår på grunn av dannelsen av Dkazaki-fragmenter<Okazaki-fragmenter>; R. - en prosess med høy presisjon, hvis feilrate ikke overstiger 10 -9; i eukaryoter R. kan forekomme på flere punkter av ett molekyl samtidig DNA; hastighet R. eukaryoter har omtrent 100, og bakterier har omtrent 1000 nukleotider per sekund.

6. Nivåer av organisering av eukaryot genom .

I eukaryote organismer er mekanismen for transkripsjonsregulering mye mer kompleks. Som et resultat av kloning og sekvensering av eukaryote gener, ble spesifikke sekvenser involvert i transkripsjon og translasjon oppdaget.
En eukaryot celle er preget av:
1. Tilstedeværelsen av introner og eksoner i DNA-molekylet.
2. Modning av mRNA - utskjæring av introner og sammenføyning av eksoner.
3. Tilstedeværelsen av regulatoriske elementer som regulerer transkripsjon, for eksempel: a) promotere - 3 typer, som hver er okkupert av en spesifikk polymerase. Pol I replikerer ribosomale gener, Pol II replikerer proteinstrukturelle gener, Pol III replikerer gener som koder for små RNA. Pol I- og Pol II-promotoren er lokalisert foran transkripsjonsinitieringsstedet, Pol III-promotoren er innenfor det strukturelle genet; b) modulatorer - DNA-sekvenser som øker nivået av transkripsjon; c) forsterkere - sekvenser som øker nivået av transkripsjon og virker uavhengig av deres posisjon i forhold til den kodende delen av genet og tilstanden til startpunktet for RNA-syntese; d) terminatorer - spesifikke sekvenser som stopper både translasjon og transkripsjon.
Disse sekvensene skiller seg fra prokaryote sekvenser i deres primære struktur og plassering i forhold til startkodonet, og bakteriell RNA-polymerase "gjenkjenner" dem ikke. For ekspresjon av eukaryote gener i prokaryote celler må genene være under kontroll av prokaryote regulatoriske elementer. Denne omstendigheten må tas i betraktning når du konstruerer ekspresjonsvektorer.

7. Kjemisk og strukturell sammensetning av kromosomer .

Kjemisk kromosomsammensetning - DNA - 40%, Histonproteiner - 40%. Ikke-histon - 20% noe RNA. Lipider, polysakkarider, metallioner.

Den kjemiske sammensetningen av et kromosom er et kompleks av nukleinsyrer med proteiner, karbohydrater, lipider og metaller. Kromosomet regulerer genaktiviteten og gjenoppretter den ved kjemisk skade eller strålingsskade.

STRUKTURELL????

Kromosomer- nukleoprotein strukturelle elementer i cellekjernen, som inneholder DNA, som inneholder arvelig informasjon om organismen, er i stand til selvreproduksjon, har strukturell og funksjonell individualitet og beholder den over en rekke generasjoner.

i den mitotiske syklusen observeres følgende trekk ved den strukturelle organiseringen av kromosomer:

Det er mitotiske og interfaseformer for den strukturelle organiseringen av kromosomer, gjensidig transformert til hverandre i den mitotiske syklusen - disse er funksjonelle og fysiologiske transformasjoner

8. Nivåer av emballasje av arvestoff i eukaryoter .

Strukturelle og funksjonelle nivåer av organisering av arvelig materiale av eukaryoter

Arvelighet og variasjon gir:

1) individuell (diskret) arv og endring av individuelle egenskaper;

2) reproduksjon hos individer av hver generasjon av hele komplekset av morfofunksjonelle egenskaper til organismer av en bestemt biologisk art;

3) omfordeling i arter med seksuell reproduksjon i prosessen med reproduksjon av arvelige tilbøyeligheter, som et resultat av at etterkommeren har en kombinasjon av egenskaper som er forskjellig fra kombinasjonen i foreldrene. Mønstrene for arv og variasjon av egenskaper og deres sett følger av prinsippene for den strukturelle og funksjonelle organiseringen av genetisk materiale.

Det er tre nivåer av organisering av arvematerialet til eukaryote organismer: gen, kromosomal og genomisk (genotypenivå).

Den elementære strukturen til gennivået er genet. Overføring av gener fra foreldre til avkom er nødvendig for utvikling av visse egenskaper. Selv om flere former for biologisk variasjon er kjent, endrer bare et brudd på strukturen til gener betydningen av arvelig informasjon, i samsvar med hvilke spesifikke egenskaper og egenskaper dannes. Takket være tilstedeværelsen av gennivået er individuell, separat (diskret) og uavhengig arv og endringer i individuelle egenskaper mulig.

Gener i eukaryote celler er fordelt i grupper langs kromosomer. Dette er strukturene til cellekjernen, som er preget av individualitet og evnen til å reprodusere seg selv med bevaring av individuelle strukturelle trekk over generasjoner. Tilstedeværelsen av kromosomer bestemmer identifiseringen av det kromosomale nivået for organisering av arvelig materiale. Plassering av gener på kromosomer påvirker den relative nedarvingen av egenskaper og gjør det mulig for funksjonen til et gen å bli påvirket av dets umiddelbare genetiske miljø - nabogener. Den kromosomale organiseringen av arvemateriale tjener som en nødvendig betingelse for omfordeling av de arvelige tilbøyelighetene til foreldre hos avkom under seksuell reproduksjon.

Til tross for fordelingen på forskjellige kromosomer, oppfører hele settet med gener seg funksjonelt som en helhet, og danner et enkelt system som representerer det genomiske (genotypiske) organiseringsnivået til arvematerialet. På dette nivået er det en bred interaksjon og gjensidig påvirkning av arvelige tilbøyeligheter, lokalisert både i ett og i forskjellige kromosomer. Resultatet er gjensidig korrespondanse av genetisk informasjon med forskjellige arvelige tilbøyeligheter, og følgelig utviklingen av egenskaper balansert i tid, sted og intensitet i prosessen med ontogenese. Den funksjonelle aktiviteten til gener, replikasjonsmåten og mutasjonsendringer i arvematerialet avhenger også av egenskapene til genotypen til organismen eller cellen som helhet. Dette bevises for eksempel av relativiteten til egenskapen dominans.

Eu - og heterokromatin.

Noen kromosomer virker kondenserte og intenst farget under celledeling. Slike forskjeller ble kalt heteropyknose. Begrepet " heterokromatin" Det er eukromatin - hoveddelen av mitotiske kromosomer, som gjennomgår den vanlige syklusen med komprimering og dekompaktering under mitose, og heterokromatin- regioner av kromosomer som hele tiden er i en kompakt tilstand.

I de fleste arter av eukaryoter inneholder kromosomer begge deler Æsj- og heterokromatiske regioner, sistnevnte utgjør en betydelig del av genomet. Heterokromatin lokalisert i pericentromeriske, noen ganger i peritomere regioner. Heterokromatiske områder ble oppdaget i de eukromatiske armene til kromosomene. De ser ut som inneslutninger (interkalasjoner) av heterokromatin til eukromatin. Slik heterokromatin kalt intercalary. Kromatinkomprimering. Eukromatin og heterokromatin varierer i komprimeringssykluser. Euhr. går gjennom en full syklus av komprimering-dekomprimering fra interfase til interfase, hetero. opprettholder en tilstand av relativ kompakthet. Differensiell farging. Ulike områder av heterochromatin er farget med forskjellige fargestoffer, noen områder med en, andre med flere. Ved å bruke ulike fargestoffer og bruke kromosomale omorganiseringer som bryter opp heterokromatiske regioner, har det vært mulig å karakterisere mange små regioner i Drosophila hvor affiniteten for flekkene er forskjellig fra naboregionene.

10. Morfologiske trekk ved metafasekromosomet .

Metafasekromosomet består av to langsgående tråder av deoksyribonukleoprotein - kromatider, koblet til hverandre i regionen av den primære innsnevringen - sentromeren. En sentromer er en spesielt organisert region av et kromosom som er felles for begge søsterkromatidene. Sentromeren deler kromosomkroppen i to armer. Avhengig av plasseringen av den primære innsnevringen, skilles følgende typer kromosomer ut: likearmet (metasentrisk), når sentromeren er plassert i midten og armene er omtrent like lange; ulik arm (submetasentrisk), når sentromeren er forskjøvet fra midten av kromosomet, og armene er av ulik lengde; stavformet (akrosentrisk), når sentromeren er forskjøvet til den ene enden av kromosomet og en arm er veldig kort. Det er også punktkromosomer (telosentriske); de mangler en arm, men de er ikke til stede i den menneskelige karyotypen (kromosomsettet). Noen kromosomer kan ha sekundære innsnevringer som skiller en region kalt en satellitt fra kromosomkroppen.

I enhver celle og organisme bestemmes alle anatomiske, morfologiske og funksjonelle egenskaper av strukturen til proteinene som utgjør dem. Den arvelige egenskapen til kroppen er evnen til å syntetisere visse proteiner. Aminosyrer er lokalisert i en polypeptidkjede, som biologiske egenskaper avhenger av.
Hver celle har sin egen sekvens av nukleotider i polynukleotidkjeden av DNA. Dette er den genetiske koden til DNA. Gjennom den registreres informasjon om syntesen av visse proteiner. Denne artikkelen beskriver hva den genetiske koden er, dens egenskaper og genetisk informasjon.

Litt historie

Ideen om at det kan være en genetisk kode ble formulert av J. Gamow og A. Down på midten av det tjuende århundre. De beskrev at nukleotidsekvensen som er ansvarlig for syntesen av en bestemt aminosyre inneholder minst tre enheter. Senere beviste de det nøyaktige antallet av tre nukleotider (dette er en enhet av genetisk kode), som ble kalt en triplett eller kodon. Det er sekstifire nukleotider totalt, fordi syremolekylet der RNA forekommer er bygd opp av fire forskjellige nukleotidrester.

Hva er genetisk kode

Metoden for å kode sekvensen av aminosyreproteiner på grunn av sekvensen av nukleotider er karakteristisk for alle levende celler og organismer. Dette er hva den genetiske koden er.
Det er fire nukleotider i DNA:

adenin - A;
guanin - G;
cytosin - C;
tymin - T.

De er merket med store latinske eller (i russiskspråklig litteratur) russiske bokstaver.
RNA inneholder også fire nukleotider, men ett av dem er forskjellig fra DNA:

adenin - A;
guanin - G;
cytosin - C;
uracil - U.

Alle nukleotider er ordnet i kjeder, med DNA som har en dobbel helix og RNA har en enkelt helix.
Proteiner er bygget på tjue aminosyrer, hvor de, lokalisert i en bestemt sekvens, bestemmer dens biologiske egenskaper.

Egenskaper til den genetiske koden

Trippelitet. En enhet med genetisk kode består av tre bokstaver, det er triplett. Dette betyr at de tjue aminosyrene som finnes er kodet av tre spesifikke nukleotider kalt kodoner eller trilpetter. Det er sekstifire kombinasjoner som kan lages fra fire nukleotider. Denne mengden er mer enn nok til å kode for tjue aminosyrer.
Degenerasjon. Hver aminosyre tilsvarer mer enn ett kodon, med unntak av metionin og tryptofan.
Entydighet. Ett kodon koder for én aminosyre. For eksempel, i en frisk persons gen med informasjon om beta-målet til hemoglobin, en triplett av GAG og GAA koder for A hos alle som har sigdcellesykdom, endres ett nukleotid.
Kolinearitet. Sekvensen av aminosyrer tilsvarer alltid sekvensen av nukleotider som genet inneholder.
Den genetiske koden er kontinuerlig og kompakt, noe som betyr at den ikke har noen skilletegn. Det vil si at starter ved et visst kodon, skjer kontinuerlig avlesning. For eksempel vil AUGGGUGTSUUAAUGUG leses som: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Men ikke AUG, UGG og så videre eller noe annet.
Allsidighet. Det er likt for absolutt alle landlevende organismer, fra mennesker til fisk, sopp og bakterier.

Bord

Ikke alle tilgjengelige aminosyrer er inkludert i tabellen presentert. Hydroksyprolin, hydroksylysin, fosfoserin, jodderivater av tyrosin, cystin og noen andre er fraværende, siden de er derivater av andre aminosyrer kodet av m-RNA og dannet etter modifisering av proteiner som et resultat av translasjon.
Fra egenskapene til den genetiske koden er det kjent at ett kodon er i stand til å kode for en aminosyre. Unntaket er den genetiske koden, som utfører tilleggsfunksjoner og koder for valin og metionin. mRNA, som er i begynnelsen av kodonet, fester t-RNA, som bærer formylmetion. Etter fullføring av syntesen spaltes den av og tar formylresten med seg, og transformeres til en metioninrest. Således er de ovennevnte kodonene initiatorene for syntesen av polypeptidkjeden. Hvis de ikke er i begynnelsen, er de ikke annerledes enn de andre.

Genetisk informasjon

Dette konseptet betyr et program med egenskaper som er videreført fra forfedre. Det er innebygd i arv som en genetisk kode.
Den genetiske koden realiseres under proteinsyntese:

messenger RNA;
ribosomalt rRNA.

Informasjon overføres gjennom direkte kommunikasjon (DNA-RNA-protein) og omvendt kommunikasjon (medium-protein-DNA).
Organismer kan motta, lagre, overføre det og bruke det mest effektivt.
Overført ved arv bestemmer informasjon utviklingen av en bestemt organisme. Men på grunn av interaksjon med miljøet er reaksjonen til sistnevnte forvrengt, på grunn av hvilken evolusjon og utvikling skjer. På denne måten blir ny informasjon introdusert i kroppen.

Beregningen av molekylærbiologiens lover og oppdagelsen av den genetiske koden illustrerte behovet for å kombinere genetikk med Darwins teori, på grunnlag av hvilken en syntetisk evolusjonsteori dukket opp - ikke-klassisk biologi.
Darwins arv, variasjon og naturlige seleksjon kompletteres av genetisk bestemt seleksjon. Evolusjon realiseres på genetisk nivå gjennom tilfeldige mutasjoner og arv av de mest verdifulle egenskapene som er mest tilpasset miljøet.

Dekoding av den menneskelige koden

På nittitallet ble Human Genome Project lansert, som et resultat av at genomfragmenter som inneholdt 99,99 % av menneskelige gener ble oppdaget i to tusendeler. Fragmenter som ikke er involvert i proteinsyntese og ikke er kodet forblir ukjente. Rollen deres er foreløpig ukjent.

Sist oppdaget i 2006, er kromosom 1 det lengste i genomet. Mer enn tre hundre og femti sykdommer, inkludert kreft, vises som et resultat av lidelser og mutasjoner i den.

Rollen til slike studier kan ikke overvurderes. Da de oppdaget hva den genetiske koden er, ble det kjent i henhold til hvilke mønstre utviklingen skjer, hvordan den morfologiske strukturen, psyken, disposisjon for visse sykdommer, metabolisme og defekter hos individer dannes.

Takket være prosessen med transkripsjon i cellen, overføres informasjon fra DNA til protein: DNA - mRNA - protein. Den genetiske informasjonen i DNA og mRNA finnes i sekvensen av nukleotider i molekylene. Hvordan overføres informasjon fra "språket" til nukleotidene til "språket" for aminosyrer? Denne oversettelsen utføres ved hjelp av den genetiske koden. En kode, eller chiffer, er et system av symboler for å oversette en form for informasjon til en annen. Den genetiske koden er et system for å registrere informasjon om sekvensen av aminosyrer i proteiner ved å bruke sekvensen av nukleotider i messenger RNA. Hvor viktig nøyaktig rekkefølgen av arrangementet til de samme elementene (fire nukleotider i RNA) er for å forstå og bevare betydningen av informasjon kan sees i et enkelt eksempel: ved å omorganisere bokstavene i ordkoden får vi et ord med en annen betydning - dok. Hvilke egenskaper har den genetiske koden?

1. Koden er triplett. RNA består av 4 nukleotider: A, G, C, U. Hvis vi prøvde å angi én aminosyre med ett nukleotid, ville 16 av 20 aminosyrer forbli ukrypterte. En kode på to bokstaver vil kryptere 16 aminosyrer (fra fire nukleotider kan det lages 16 forskjellige kombinasjoner, som hver inneholder to nukleotider). Naturen har laget en kode på tre bokstaver, eller triplett. Dette betyr at hver av de 20 aminosyrene er kodet av en sekvens på tre nukleotider, kalt en triplett eller kodon. Fra 4 nukleotider kan du lage 64 forskjellige kombinasjoner av 3 nukleotider hver (4*4*4=64). Dette er mer enn nok til å kode for 20 aminosyrer, og det ser ut til at 44 kodoner er overflødige. Det er det imidlertid ikke.

2. Koden er degenerert. Dette betyr at hver aminosyre er kryptert med mer enn ett kodon (fra to til seks). Unntakene er aminosyrene metionin og tryptofan, som hver er kodet av bare én triplett. (Dette kan sees i den genetiske kodetabellen.) Det faktum at metionin er kodet av en enkelt OUT-triplett har en spesiell betydning som vil bli tydelig for deg senere (16).

3. Koden er entydig. Hvert kodon koder for kun én aminosyre. Hos alle friske mennesker, i genet som bærer informasjon om beta-kjeden av hemoglobin, koder tripletten GAA eller GAG, I på sjette plass, for glutaminsyre. Hos pasienter med sigdcelleanemi erstattes det andre nukleotidet i denne tripletten med U. Som det fremgår av tabellen koder trillingene GUA eller GUG, som dannes i dette tilfellet, for aminosyren valin. Du vet allerede hva en slik erstatning fører til fra avsnittet om DNA.

4. Det er "tegningstegn" mellom gener. I trykt tekst er det et punktum på slutten av hver setning. Flere relaterte fraser utgjør et avsnitt. På språket for genetisk informasjon er et slikt avsnitt et operon og dets komplementære mRNA. Hvert gen i operonet koder for én polypeptidkjede - en frase. Siden i noen tilfeller flere forskjellige polypeptidkjeder er sekvensielt opprettet fra mRNA-matrisen, må de separeres fra hverandre. For dette formålet er det tre spesielle tripletter i den genetiske koden - UAA, UAG, UGA, som hver indikerer avslutningen av syntesen av en polypeptidkjede. Dermed fungerer disse trillingene som skilletegn. De finnes på slutten av hvert gen. Det er ingen "tegnsettingstegn" inne i genet. Siden den genetiske koden ligner på et språk, la oss analysere denne egenskapen ved å bruke eksempelet på en setning som består av trillinger: det var en gang en stille katt, den katten var kjær for meg. Betydningen av det som skrives er tydelig, til tross for fravær av skilletegn Hvis vi fjerner én bokstav i det første ordet (ett nukleotid i genet), men også leser i trillinger av bokstaver, så blir resultatet tull: ilb ylk ott ilb yls erm ilm no otk Brudd på betydningen skjer også når ett eller to nukleotider går tapt fra et gen. Proteinet som skal leses fra et slikt skadet gen vil ikke ha noe til felles med proteinet som ble kodet av det normale genet .

6. Koden er universell. Den genetiske koden er den samme for alle skapninger som lever på jorden. I bakterier og sopp, hvete og bomull, fisk og ormer, frosker og mennesker koder de samme trillingene for de samme aminosyrene.