Главная | Новая картина мира. Статьи.

Универсальный генетический код

17 августа 2012

Свойства генетического кода

В отличие от большинства феноменов живой природы универсальный генетический код (УГК) исследован достаточно хорошо, чтобы допустить количественное описание в рамках поляризационного подхода. Универсальность УГК (одинаковость кода для всех известных земных форм жизни) указывает на его связь с фундаментальным уровнем вещества.

В современной биологии полагается, что УГК возникает при рождении жизни из косной материи и в силу случайности изменений в эволюционных процессах возможны любые варианты кода, связанные с перестановками 20 аминокислот. Число таких вариантов очень велико (20!) и требуется объяснить, каким образом, в силу каких причин выжил известный нам код, как из множества других отбирались его азотистые основания и аминокислоты. Делаются различные попытки понять это, но успешными их назвать нельзя: ответа, почему генетический код универсален и имеет найденную структуру, нет.

Под генетическим кодом понимают соответствие между кодонами - соседними тройками нуклеотидов молекулы дексирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и двадцатью аминокислотами, формирующими клеточные белки (полипептиды). В УГК 64 различных кодона, из которых в кодировании аминокислот участвуют 61 кодон. Их называют функциональными. Остальные три кодона в кодировании не участвуют, определяя начало и конец считывания генетической информации ДНК. У них несколько названий: нефункциональные, нонсенс-триплет, стоп-кодоны. УГК представлен в таблице 1.


Таблица 1. Универсальный генетический код.

Аминокислота Кодоны ядерной ДНК
1 аланин (ала) ЦГА, ЦГГ, ЦГТ, ЦГЦ
2 аргинин (арг) ТЦТ, ТЦЦ, ГЦА, ГЦГ, ГЦТ, ГЦЦ
3 аспергин (асн) ТТА, ТТГ
4 аспарагиновая к-та (асп) ЦТА, ЦТГ
5 валин (вал) ЦАА, ЦАГ, ЦАТ, ЦАЦ
6 гистидин (гис) ГТА, ГТГ
7 глицин (гли) ЦЦА, ЦЦГ, ЦЦТ, ЦЦЦ
8 глутамин (глн) ГТТ, ГТЦ
9 глутаминовая к-та (глу) ЦТТ, ЦТЦ
10 изолейцин (иле) ТАА, ТАГ, ТАТ
11 лейцин (лей) ААТ, ААЦ, ГАА, ГАГ, ГАТ, ГАЦ
12 лизин (лиз) ТТТ, ТТЦ
13 метионин (мет) ТАЦ
14 пролин(про) ГГА, ГГГ, ГГТ, ГГЦ
15 серин (сер) ТЦА, ТЦГ, АГА, АГГ, АГТ, АГЦ
16 тирозин (тир) АТА, АТГ
17 треонин (тре) ТГА, ТГГ, ТГТ, ТГЦ
18 триптофан (три) АЦЦ
19 фенилаланин (фен) ААА, ААГ
20 цистеин (цис) АЦА, АЦГ

Обозначения: А - аденин, Г - гуанин, Т - тимин, Ц - цитозин.?
Нуклеотиды различаются входящими в их состав азотистыми основаниями. Это аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц). Стоп-кодоны имеют состав АТТ, АТЦ, АЦТ. Незначительные отличия генетического кода найдены в ДНК митохондрий некоторых видов. Общая особенность этих отклонений: триплет АЦТ читается как АЦЦ и из стоп-кодона превращается в шифр аминокислоты триптофана, т.е. число функциональных кодонов становится равным 62.
Из таблицы 1 видно, что УГК вырожден: одна и та же аминокислота шифруется несколькими кодонами. Обозначая степень вырождения кода через р, а число аминокислот со степенью вырождения р через ар, представим спектр вырождения ар в табл.2. В ней а'р - число аминокислот со степенью вырождения р в некоторых митохондриальных ДНК.

Таблица 2. Спектр вырождения генетического кода.

Научно-популярное

НЛО

Суеверия и Фольклор

Паранормальное

Космология