ძირითადი მასალა
ბიოლოგია
კურსი: ბიოლოგია > თემა 15
გაკვეთილი 1: ცენტრალური დოგმა და გენეტიკური კოდიგენეტიკური კოდი
გენეტიკური კოდი ი-რნმ-ის ნუკლეოტიდთა ჯგუფებს ცილის ამინომჟავებს შეუსაბამებს. საწყისი კოდონები, სტოპ-კოდონები, წაკითხვის ჩარჩო.
შესავალი
ოდესმე მეგობრისთვის საიდუმლო წერილი მიგიწერიათ? მის დასაშიფრად შეიძლება, კოდი გამოიყენეთ, მაგალითად, ასოები ციფრებით ან სიმბოლოებით ჩაანაცვლეთ განსაზღვრული წესის მიხედვით. თქვენმა მეგობარმა წერილის წაკითხვა რომ შეძლოს, კოდი უნდა იცოდეს და იგივე წესები გამოიყენოს, ოღონდ შებრუნებულად, რათა შეტყობინება გაშიფროს.
შეტყობინებების გაშიფვრა გენების ექსპრესიის, ანუ გენში ჩაწერილი ინფორმაციის ცილის ასაწყობად გამოყენების პროცესის, უმნიშვნელოვანესი ნაწილიცაა.
ამ სტატიაში უფრო დეტალურად განვიხილავთ გენეტიკურ კოდს, რომლის წყალობითაც დნმ-ისა და რნმ-ის თანმიმდევრობები იშიფრება და ცილის ამინომჟავურ თანმიმდევრობად „ითარგმნება".
მოკლედ: ცილის სინთეზი
გენები, რომლებშიც ცილის აწყობის ინსტრუქციაა კოდირებული, ორ საფეხურად ექსპრესირდება.
- ტრანსკრიფციის დროს გენის დნმ-თანმიმდევრობა რნმ-ზე გადაიწერება. ეუკარიოტებში ეს რნმ შემდეგ დამატებით გადამუშავდება და მისგან საინფორმაციო რნმ, ანუ ი-რნმ, მიიღება.
- ტრანსლაციის დროს ი-რნმ-ის ნუკლეოტიდური თანმიმდევრობა პოლიპეპტიდის (ცილის ჯაჭვის) ამინომჟავურ თანმიმდევრობად „ითარგმნება".
თუ ეს ყველაფერი ახალია თქვენთვის, სჯობს, ჯერ სალის ვიდეო იხილოთ ტრანსკრიფციასა და ტრანსლაციაზე.
კოდონები
უჯრედები ი-რნმ-ის გაშიფრვისას მის ნუკლეოტიდებს სამ-სამად კითხულობენ და ამ სამეულებს კოდონები ეწოდება. კოდონებს შემდეგი თავისებურებები ახასიათებთ:
- კოდონების უმრავლესობა ამინომჟავას აკოდირებს
- სამი „სტოპ" კოდონი ცილის ბოლოს აღნიშნავს
- ერთი „სტარტ" კოდონი, აუგ, ცილის დასაწყისს აღნიშნავს და, ამავდროულად, ამინომჟავა მეთიონინს აკოდირებს.
ი-რნმ-ის კოდონები ტრანსლაციისას ამოიკითხება - სტარტ კოდონიდან სტოპ კოდონამდე. ამოკითხვის მიმართულებაა 5'-დან 3'-ისკენ და ამ კოდონების თანმიმდევრობის შესაბამისი ამინომჟავები N-ბოლოდან (მეთიონინი) C-ბოლოსკენ ემატება ჯაჭვს.
გენეტიკური კოდის ცხრილი
კოდონებსა და ამინომჟავებს (ან სტოპ სიგნალებს) შორის ურთიერთდამოკიდებულებას გენეტიკური კოდი ეწოდება. მას ხშირად ცხრილის სახით გამოსახავენ.
ყურადღება მიაქციეთ, რომ მრავალ ამინომჟავას ცხრილში ერთზე მეტი კოდონი შეესაბამება. მაგალითად, ამინომჟავა ლეიცინს 6 სხვადასხვა კოდონი აკოდირებს ი-რნმ-ის „ენაზე" (სცადეთ, იპოვოთ ექვსივე).
გენეტიკურ კოდში მნიშვნელოვანი ისაა, რომ იგი უნივერსალურია. ეს ნიშნავს, რომ მცირე გამონაკლისების გარდა, დედამიწაზე ყველა სახეობა (ბაქტერიებიდან თქვენამდე!) ზუსტად ამ გენეტიკურ კოდს იყენებს ცილის სინთეზისთვის.
წაკითხვის ჩარჩო
ი-რნმ-იდან ცილის სწორად წარმოსაქმნელად კიდევ ერთი რამაა საჭირო - წაკითხვის ჩარჩოა. წაკითხვის ჩარჩო განსაზღვრავს, ი-რნმ-ის თანმიმდევრობა კოდონებად როგორ დაიყოფა ტრანსლაციისას.
ეს საკმაოდ აბსტრაქტული იდეაა, ასე რომ, სჯობს, მაგალითი განვიხილოთ მის უკეთ გასაგებად. ქვედა ი-რნმ სამ სრულიად განსხვავებულ ცილას შეიძლება აკოდირებდეს, იმის მიხედვით, თუ რა იქნება მისი წაკითხვის ჩარჩო.
მაშ, საიდან იცის უჯრედმა, ამ სამიდან რომელი ცილა უნდა წარმოიქმნას? აქ მთავარი სტარტ კოდონია. ტრანსლაცია სტარტ კოდონიდან იწყება და სამ-სამი ნუკლეოტიდის ამოკითხვით გრძელდება, შესაბამისად, სტარტ კოდონის მდებარეობა უზრუნველყოფს, რომ ი-რნმ სწორი წაკითხვის ჩარჩოთი გაიშიფრება (ზედა მაგალითში მესამე ჩარჩოა სწორი).
მუტაციებმა (დნმ-ის ცვლილებებმა), რომლებიც ერთი ან ორი ნუკლეოტიდის დამატებას ან ამოვარდნას იწვევენ, შესაძლოა,
წაკითხვის ჩარჩო შეცვალონ და მუტაციის ადგილის იქით ცილა არასწორად აიწყოს:
როგორ აღმოაჩინეს გენეტიკური კოდი?
გენეტიკური კოდის აღმოჩენის ისტორია ძალიან საინტერესო და გენიალურია. იგი ქვედა ფანჯარაში ჩავსვით, რათა ყურადღება არ გაგიფანტოთ, თუ გეჩქარებათ სტატიის დასრულება.
თუმცა, თუ დრო გაქვთ, ძალიან საინტერესო საკითხავი გელით წინ.
სულ წარმოვიდგენ ხოლმე, რა მაგარი იქნებოდა, იყო ერთ-ერთი ის ადამიანი, ვინც სიცოცხლის ძირითადი მოლეკულური კოდი აღმოაჩინა. ახლა კოდი უკვე გაშიფრულია, მაგრამ ბიოლოგიაში ჯერ კიდევ ბევრი საიდუმლოა ამოსახსნელი (შეიძლება, თქვენ მიერაც კი!).
გსურთ, შეუერთდეთ დისკუსიას?
პოსტები ჯერ არ არის.