Генетический код

Способ записи информации о последовательности аминокислот в белке

с помощью последовательности нуклеотидов ДНК.

Свойства генетического кода:

1) Триплетность

Информация о белках записана в ДНК

ДНК содержит 4 вида нуклеотидов (аденин, тимин, цитозин, гуанин).

Белок состоит из аминокислот (в белках встречается

20 "стандартных" или "магических" аминокислот).

Так как аминокислот больше, чем нуклеотидов,

=> каждая аминокислота кодируется несколькими нуклеотидами.

Сколькими же?

Если:

1 нуклеотид = 1 аминокислота -> удастся закодировать 4 аминокислоты, мало!

2 нуклеотида = 1 аминокислота -> удастся закодировать 16 аминокислот, снова мало!

3 нуклеотида = 1 аминокислота -> удастся закодировать 64 аминокислоты, более, чем достаточно.

Таким образом, генетический код - триплетный,

то есть 3 нуклеотида (триплет) кодируют 1 аминокислоту.

В настоящее время генетический код полностью расшифрован.

Таблица генетического кода (для РНК).


УГГ ААА ГЦУ УУЦ … - триплеты нуклеотидов и-РНК.

Триптофан, лизин, аланин … - аминокислоты.


2) Универсальность


Код одинаковый у всех живых существ - гомологичное сходство.


3) Однозначность


Одному триплету (3 нуклеотидам) соответствует только 1 аминокислота.


Например, триплет УУА кодирует только аминокислоту лейцин

и никакую другую (см. таблицу "Генетический код" выше).


Однозначность кода лежит в основе явления наследственности.


4) Вырожденность


Некоторые аминокислоты могут кодироваться несколькими триплетами.


Например, аминокислота лейцин может кодироваться 6-ю триплетами

(см. таблицу выше).


5) Неперекрываемость


1 нуклеотид всегда принадлежит только 1 триплету


УГГАААГЦУУУЦ …


То есть способ записи не такой, как в чейнворде: чайкабан


6) Непрерывность


В коде нет "знаков препинания" или "пробелов".


3 терминальных триплета, которые всегда находятся

в начале и в конце гена.


АУГУГГАААГЦУУУЦУГА (см. таблицу "Генетический код" выше)


Биосинтез белка


Состоит из трёх этапов:

транскрипции, доставки аминокислот на рибосомы и трансляции.


Ссылка на видеофайл "Синтез белка":

http://www.lnip-bg.ru/lnip-bg/Lections10Bio/dna.mp4


1) Транскрипция


(transcription - переписывание, копирование)


В ДНК содержится информация о всех ваших белках.


Некоторые гены не работают в данный момент или вообще никогда

(например, гены содержащие информацию о белках материнского молока).


Поэтому сначала копируется только нужный в данный момент участок ДНК

(то есть синтезируется молекула и-РНК).


Таким образом, можно представить себе ДНК - как винчестер,

а и-РНК - как флешку.


Переписывание гена (участка ДНК), происходит в ядре.


При этом синтезируется комплементарная копия гена - и-РНК.


Комплементарность (взаимодополнение)


А - У

Т - А

Г - Ц

Ц - Г


Таким образом, если участок ДНК был: ……АЦГТТГТЦЦЦЦГ…..

то его комплементарная копия будет: АУГУГЦААЦАГГГГЦ…..УГА


При этом АУГ и УГА - терминальные триплеты

(см. таблицу "Генетический код" выше).

Процесс транскрипции.


2) Трансляция


(translation - перевод)


"Перевод" с языка нуклеотидов на язык аминокислот. Происходит на рибосомах.


Малая субчастица - "протягивает" через себя и-РНК.

Одновременно считывается 2 триплета.

Кодовый триплет и-РНК называется кодон.


Таким образом:


если и-РНК состоит из триплетов: АУГУГЦААЦАГГГГЦ…..УГА


тогда антикодоны т-РНК: АЦГУУГУЦЦЦЦГ


и большая субчастица синтезирует белок: треонин-лейцин-серин-пролин…

(см. таблицу "Генетический код" выше)


Большая субчастица соединяет аминокислоты в белок.

 

3) Доставка аминокислот


Осуществляется т-РНК, имеющими форму трилистника.

Кодовый триплет т-РНК называется антикодон

Строение т-РНК.


Если кодон и-РНК комплементарен антикодону т-РНК, тогда аминокислота отделяется от т-РНК и присоединяется к большой субчастице рибосомы


Полисома


Представляет собой несколько рибосом на одной и-РНК.


Позволяет синтезировать больше белка за единицу времени.

Полисома.


Действие антибиотиков


А. Флеминг (Великобритания, НП 1945 г.) открыл первый антибиотик - пенициллин.


Принцип действия антибиотиков:


Подавление синтеза белка и замедляют размножение бактерий.


Тетрациклин - препятствует соединению т-РНК с рибосомами.


Пуромицин - соединяется с рибосомой и с белком.


Действуют на бактерии, но не на вирусы, так как у вирусов нет рибосом и не происходит синтеза белка!


Бактерии - прокариоты, их рибосомы отличаются от рибосом эукариот

и синтез белка не подавляется в собственных клетках больного.


Часто при применении антибиотиков перорально погибают симбиотические бактерии кишечника (дисбактериоз).

Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) располагается в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определить возможные фенотипы потомства.

на изображениях написаны задачи. помогите справиться с ними

у коров ген безрогости доминирует над рогатостью,а красная окраска над чёрной . какое появится потомство в первом поколении,если родители гетерозиготны по обоим признакам?
АаВв  Х АаВв
А-красные, а -черные,  В-безрогие, в - рогаиые

мужчина брюнет с короткими ресницами,гетерозиготный по первому признаку,женился на рыжей женщине с длинными ресницами,гетерозиготной по второму признаку.Какие родятся дети,если у человека тёмные волосы доминируют над рыжими,а длинные ресницы над короткими?

Растение имеет генотип АаВвСс. Сколько типов гамет может образоваться в гаметогенезе данного растения?Сколько генотипов и фенотипов и в каком соотношении может быть получено в результате самоопыления данного растения в случае полного и неполного доминирования по одному из генов?

1. В одном сосуде, содержащем 100 г растворенной глюкозы, нахо¬дится эвглена зеле-ная и инфузория. Сколько глюкозы будет в этом сосуде через 10 мин на свету, если известно, что продуктив¬ность фотосинтеза - 8 г в минуту, а на диссимиляцию эвглена зеленая расходует 2 г глюкозы за минуту, инфузория — 3 г? Сколько глю-козы будет в этом сосуде через 10 мин в темноте?

2. В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль пировиноградной кисло-ты и 27 моль углекислого газа. Определите: сколько моль глюкозы подверглось не-полному расщеплению? Сколько моль глюкозы подверглось полному окислению? Сколь¬ко моль кислорода выделилось? Сколько АТФ синтезировано? Сколько энер-гии аккумулировано всего в данном процессе (в кДж)?

Белок содержит 400 аминокислот.Яку длину имеет ген, под контролем которого синтезируется белок, если расстояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4 А?

помогите пожалуйста! нужно полное развёрнутое решение, все возможные варианты:
1) Доминантные гены катаракты, элиптоцитозав и многопалости расположены первой аутосоме. Определить возможные фенотипы детей от брака женщины, больной катарактой и элиптоцитозом(мать была здорова), с многопалым гетерозиготным мужчиной.
2) Наследование сцепленное с полом. какое будет потомство при браке мужчины больного гемофилией и женщины больной дальтонизмом (гомозиготной по отсутствию гемофилии)?

слияние нижних молочных резцов какиаутосомный рецессивный признак.
В одной семье у первенца обнаружили. что нижние резцы срослись. Родители не помнят, были ли у них эти аномалии. Определите возможные генотипы родителей.