Pagal genetinį kodą įprasta suprasti tokią ženklų sistemą, žyminčią nuoseklų nukleotidų junginių išsidėstymą DNR ir RNR, atitinkančią kitą ženklų sistemą, rodančią aminorūgščių junginių seką baltymo molekulėje.
Svarbu!
Kai mokslininkams pavyko ištirti genetinio kodo savybes, universalumas buvo pripažintas vienu iš pagrindinių. Taip, kad ir kaip keistai tai skambėtų, viską vienija vienas, universalus, bendras genetinis kodas. Jis susiformavo per ilgą laiką, o procesas baigėsi maždaug prieš 3,5 milijardo metų. Todėl kodo struktūroje galima atsekti jo raidos pėdsakus nuo jo atsiradimo iki šių dienų.
Kalbant apie elementų seką genetiniame kode, tai reiškia, kad ji toli gražu nėra chaotiška, o turi griežtai apibrėžtą tvarką. Ir tai taip pat daugiausia lemia genetinio kodo savybes. Tai prilygsta raidžių ir skiemenų išdėstymui žodžiuose. Verta sulaužyti įprastą tvarką, ir didžioji dalis to, ką perskaitysime knygų ar laikraščių puslapiuose, pavirs į juokingą šlamštą.
Pagrindinės genetinio kodo savybės
Paprastai kodas turi tam tikrą informaciją, užšifruotą specialiu būdu. Norėdami iššifruoti kodą, turite žinoti skiriamuosius požymius.
Taigi, pagrindinės genetinio kodo savybės yra šios:
- trynukas;
- degeneracija arba perteklius;
- unikalumas;
- tęstinumas;
- jau minėtas universalumas.
Pažvelkime į kiekvieną nuosavybę atidžiau.
1. Trigubas
Tai yra tada, kai trys nukleotidų junginiai sudaro nuoseklią grandinę molekulėje (ty DNR arba RNR). Dėl to susidaro tripletas junginys arba koduoja vieną iš aminorūgščių, jos vietą peptidinėje grandinėje.
Kodonai (jie yra kodiniai žodžiai!) išsiskiria jungčių seka ir tų azoto junginių (nukleotidų), kurie yra jų dalis, rūšimi.
Genetikoje įprasta išskirti 64 kodonų tipus. Jie gali sudaryti keturių tipų nukleotidų derinius, po 3 kiekviename. Tai prilygsta skaičiaus 4 pakėlimui į trečią laipsnį. Taigi galimas 64 nukleotidų derinių susidarymas.
2. Genetinio kodo perteklius
Ši savybė pastebima, kai vienai aminorūgščiai užšifruoti reikalingi keli kodonai, dažniausiai per 2–6. Ir tik triptofanas gali būti užkoduotas vienu tripletu.
3. Unikalumas
Jis įtrauktas į genetinio kodo savybes kaip sveiko genų paveldėjimo rodiklis. Pavyzdžiui, šeštoje grandinės vietoje esantis GAA trejetas gali pasakyti gydytojams apie gerą kraujo būklę, apie normalų hemoglobino kiekį. Tai jis neša informaciją apie hemoglobiną, tai irgi jo užkoduota.O jei žmogus serga mažakraujyste, vienas iš nukleotidų pakeičiamas kita kodo raide - U, kuri yra ligos signalas.
4. Tęstinumas
Rašant šią genetinio kodo savybę reikia atsiminti, kad kodonai, kaip ir grandinės grandys, vienas po kito yra išsidėstę nukleorūgščių grandinėje ne per atstumą, o tiesioginėje arti, ir ši grandinė nenutrūksta – turi nei pradžios, nei pabaigos.
5. Universalumas
Niekada nereikėtų pamiršti, kad viską Žemėje vienija bendras genetinis kodas. Ir todėl primate ir žmoguje, vabzde ir paukštyje, šimtamečiame baobabe ir vos iš žemės išsiritusiame žolės ašmenyje panašios aminorūgštys yra užkoduotos identiškais trynukais.
Būtent genuose saugoma pagrindinė informacija apie organizmo savybes, savotiška programa, kurią organizmas paveldi iš anksčiau gyvenusių ir kuri egzistuoja kaip genetinis kodas.
5 paskaita Genetinis kodas
Sąvokos apibrėžimas
Genetinis kodas yra sistema, skirta įrašyti informaciją apie aminorūgščių seką baltymuose, naudojant DNR nukleotidų seką.
Kadangi DNR tiesiogiai nedalyvauja baltymų sintezėje, kodas parašytas RNR kalba. RNR vietoj timino yra uracilo.
Genetinio kodo savybės
1. Trigubas
Kiekvieną aminorūgštį koduoja 3 nukleotidų seka.
Apibrėžimas: tripletas arba kodonas yra trijų nukleotidų seka, koduojanti vieną aminorūgštį.
Kodas negali būti monopletinis, nes 4 (skirtingų nukleotidų skaičius DNR) yra mažesnis nei 20. Kodas negali būti dvigubas, nes 16 (4 nukleotidų derinių ir permutacijų skaičius po 2) yra mažesnis nei 20. Kodas gali būti tripletas, nes 64 (derinių ir permutacijų skaičius nuo 4 iki 3) yra didesnis nei 20.
2. Degeneracija.
Visos aminorūgštys, išskyrus metioniną ir triptofaną, yra koduotos daugiau nei vienu tripletu:
2 AK už 1 trijulę = 2.
9 AK x 2 trynukai = 18.
1 AK 3 trynukai = 3.
5 AK x 4 tripletai = 20.
3 AK x 6 tripletai = 18.
Iš viso 61 tripletas koduoja 20 aminorūgščių.
3. Tarpgeninių skyrybos ženklų buvimas.
Apibrėžimas:
Gene yra DNR segmentas, koduojantis vieną polipeptidinę grandinę arba vieną molekulę tPHK, rRNR arbasPHK.
GenaitPHK, rPHK, sPHKbaltymai nekoduoja.
Kiekvieno geno, koduojančio polipeptidą, gale yra bent vienas iš 3 tripletų, koduojančių RNR stop kodonus arba stop signalus. MRNR jie atrodo taip: UAA, UAG, UGA . Jie nutraukia (baigia) transliaciją.
Paprastai kodonas taip pat taikomas skyrybos ženklams RUG - pirmasis po lyderio sekos. (Žr. 8 paskaitą) Atlieka didžiosios raidės funkciją. Šioje padėtyje jis koduoja formilmetioniną (prokariotuose).
4. Unikalumas.
Kiekvienas tripletas koduoja tik vieną aminorūgštį arba yra vertimo terminatorius.
Išimtis yra kodonas RUG . Prokariotuose pirmoje padėtyje (didžioji raidė) jis koduoja formilmetioniną, o bet kurioje kitoje pozicijoje – metioniną.
5. Kompaktiškumas arba intrageninių skyrybos ženklų nebuvimas.
Geno viduje kiekvienas nukleotidas yra reikšmingo kodono dalis.
1961 m. Seymouras Benzeris ir Francisas Crickas eksperimentiškai įrodė, kad kodas yra trigubas ir kompaktiškas.
Eksperimento esmė: „+“ mutacija – vieno nukleotido įterpimas. „-“ mutacija – vieno nukleotido praradimas. Viena „+“ arba „-“ mutacija geno pradžioje sugadina visą geną. Dviguba „+“ arba „-“ mutacija taip pat sugadina visą geną.
Triguba „+“ arba „-“ mutacija geno pradžioje sugadina tik dalį jo. Keturguba „+“ arba „-“ mutacija vėl sugadina visą geną.
Eksperimentas tai įrodo kodas yra tripletas ir geno viduje nėra skyrybos ženklų. Eksperimentas buvo atliktas su dviem gretimais fagų genais ir, be to, parodė, skyrybos ženklų buvimas tarp genų.
6. Universalumas.
Visų Žemėje gyvenančių būtybių genetinis kodas yra vienodas.
„Burrell“ buvo atidarytas 1979 m idealusžmogaus mitochondrijų kodas.
Apibrėžimas:
„Idealus“ yra genetinis kodas, kuriame įvykdoma kvazidubleto kodo išsigimimo taisyklė: jei pirmieji du nukleotidai dviejuose tripletuose sutampa, o trečiieji priklauso tai pačiai klasei (abu yra purinai arba abu yra pirimidinai) , tada šie tripletai koduoja tą pačią aminorūgštį .
Bendrajame kode yra dvi šios taisyklės išimtys. Abu nukrypimai nuo idealaus universalaus kodo yra susiję su pagrindiniais dalykais: baltymų sintezės pradžia ir pabaiga:
kodonas | Universalus kodas | Mitochondrijų kodai |
|||
Stuburiniai gyvūnai | Bestuburiai | Mielės | Augalai |
||
SUSTABDYTI | SUSTABDYTI |
||||
Su UA | |||||
A G A | SUSTABDYTI | ||||
SUSTABDYTI | 230 pakeitimų nekeičia užkoduotos aminorūgšties klasės. iki plėšomumo. 1956 metais Georgijus Gamovas pasiūlė persidengiančio kodo variantą. Pagal Gamow kodą kiekvienas nukleotidas, pradedant nuo trečiojo geno, yra 3 kodonų dalis. Iššifravus genetinį kodą paaiškėjo, kad jis nesutampa, t.y. kiekvienas nukleotidas yra tik vieno kodono dalis. Sutampančio genetinio kodo privalumai: kompaktiškumas, mažesnė baltymo struktūros priklausomybė nuo nukleotido įterpimo ar delecijos. Trūkumas: didelė baltymo struktūros priklausomybė nuo nukleotidų pakeitimo ir apribojimo kaimynams. 1976 metais buvo sekvenuota φX174 fago DNR. Jame yra 5375 nukleotidų viengrandė žiedinė DNR. Buvo žinoma, kad fagas koduoja 9 baltymus. 6 iš jų buvo nustatyti vienas po kito esantys genai. Paaiškėjo, kad yra sutapimas. E genas yra visiškai geno viduje D . Jo iniciacijos kodonas atsiranda dėl vieno nukleotido poslinkio skaityme. Gene J prasideda ten, kur baigiasi genas D . Genų iniciacijos kodonas J persidengia su geno terminaciniu kodonu D dėl dviejų nukleotidų poslinkio. Šis dizainas vadinamas „skaitymo rėmelio poslinkiu“ pagal nukleotidų skaičių, kuris nėra trijų kartotinis. Iki šiol sutapimas buvo parodytas tik keliuose faguose. DNR informacinis pajėgumas Žemėje yra 6 milijardai žmonių. Paveldima informacija apie juos 4x10 13 knygos puslapių. Šie puslapiai užimtų 6 NSU pastatų erdvę. 6x10 9 spermatozoidai užima pusę antpirščio. Jų DNR užima mažiau nei ketvirtadalį antpirščio. | ||||
Jei reikia sintetinti baltymus, prieš ląstelę iškyla viena rimta problema – informacija DNR yra saugoma užkoduotos sekos pavidalu. 4 simboliai(nukleotidai) ir baltymai yra sudaryti iš 20 skirtingų simbolių(amino rūgštys). Jei bandysite vienu metu naudoti visus keturis simbolius aminorūgštims koduoti, gausite tik 16 derinių, o proteinogeninių aminorūgščių yra 20. Nepakanka ...
Šiuo atžvilgiu yra išradingo mąstymo pavyzdys:
"Paimkime, pavyzdžiui, žaidimų kortų kaladę, kurioje atkreipiame dėmesį tik į kortos kostiumą. Kiek galima gauti tos pačios rūšies trynukų? Žinoma, keturios: trys širdelės, trys deimantų, trys kastuvai ir trys lazdos. Kiek trijulių su dviem tos pačios spalvos kortomis ir viena iš kitos? Tarkime, kad turime keturis trečiosios kortelės pasirinkimus. Taigi turime 4x3 = 12 galimybių. Be to, mes turime keturis trynukus su visomis trimis skirtingomis kortomis. Taigi, 4 + 12 + 4 = 20, ir tai yra tikslus aminorūgščių, kurias norėjome gauti, skaičius “(George Gamow, anglas George Gamow, 1904–1968, sovietų ir amerikiečių teorinis fizikas, astrofizikas ir mokslo populiarintojas).
Iš tiesų, eksperimentai parodė, kad kiekvienai aminorūgščiai yra du privalomi nukleotidai ir trečias kintamasis, mažiau specifinis (" siūbavimo efektas"). Jei paimsite tris simbolius iš keturių, gausite 64 derinius, kurie labai sutampa su aminorūgščių skaičiumi. Taigi buvo nustatyta, kad bet kurią aminorūgštį koduoja trys nukleotidai. Ši trijulė vadinama kodonas. Jie, kaip jau minėta, yra 64 variantai. Trys iš jų nekoduoja jokios aminorūgšties, tai yra vadinamosios " nesąmonių kodonai"(Prancūzų kalba. ne jausmai– nesąmonė) arba „stop kodonai“.
Genetinis kodas
Genetinis (biologinis) kodas yra būdas užkoduoti informaciją apie baltymų struktūrą nukleotidų sekos pavidalu. Jis skirtas išversti keturių skaitmenų nukleotidų kalbą (A, G, U, C) į dvidešimties skaitmenų aminorūgščių kalbą. Jis turi būdingų savybių:
- Trigubai Trys nukleotidai sudaro kodoną, koduojantį aminorūgštį. Iš viso yra 61 jutimo kodonas.
- Specifiškumas(arba unikalumas) – kiekvienas kodonas atitinka tik vieną aminorūgštį.
- degeneracija Viena aminorūgštis gali turėti kelis kodonus.
- Universalumas- biologinis kodas yra vienodas visų rūšių organizmams Žemėje (tačiau žinduolių mitochondrijose yra išimčių).
- Kolineariškumas- kodonų seka atitinka koduojamo baltymo aminorūgščių seką.
- nesutampa- trynukai nepersidengia vienas kito, išsidėstę vienas šalia kito.
- Trūksta skyrybos ženklų– tarp tripletų nėra papildomų nukleotidų ar kitų signalų.
- Vienakryptis- baltymų sintezės metu kodonų skaitymas vyksta nuosekliai, be spragų ar atsitraukimo.
Tačiau aišku, kad biologinis kodas negali pasireikšti be papildomų molekulių, atliekančių pereinamą funkciją arba adapterio funkcija.
Pernešimo RNR adapterio vaidmuo
Pernešimo RNR yra vienintelis tarpininkas tarp 4 raidžių nukleorūgščių sekos ir 20 raidžių baltymų sekos.
Kiekviena perdavimo RNR turi specifinę tripleto seką antikodono kilpoje ( antikodonas) ir gali prijungti tik tą antikodoną atitinkančią aminorūgštį. Būtent vieno ar kito antikodono buvimas tRNR lemia, kuri aminorūgštis bus įtraukta į baltymo molekulę, tk. nei ribosoma, nei mRNR neatpažįsta aminorūgšties.
Taigi, tRNR adapterio vaidmuo yra:
- specifinis prisijungimas prie aminorūgščių,
- specifiškai, atsižvelgiant į kodono ir antikodono sąveiką, prisijungia prie mRNR,
- ir dėl to aminorūgščių įtraukimas į baltymų grandinę pagal mRNR informaciją.
Aminorūgščių prijungimą prie tRNR atlieka fermentas aminoacil-tRNR sintetazė, kuris turi specifiškumą dviem junginiams vienu metu: bet kuriai aminorūgščiai ir ją atitinkančiai tRNR. Reakcijai reikia dviejų makroerginių ATP ryšių. Aminorūgštis prisijungia prie tRNR akceptoriaus kilpos 3' galo per savo α-karboksilo grupę, o ryšys tarp aminorūgšties ir tRNR tampa makroerginis. α-amino grupė lieka laisva.
Aminoacilo-tRNR sintezės reakcija
Kadangi yra apie 60 skirtingų tRNR, kai kurios aminorūgštys atitinka dvi ar daugiau tRNR. Vadinamos skirtingos tRNR, kurios prijungia tą pačią aminorūgštį izoakceptorius.
Išnagrinėję šias temas, turėtumėte sugebėti:
- Apibūdinkite šias sąvokas ir paaiškinkite jų ryšį:
- polimeras, monomeras;
- angliavandeniai, monosacharidai, disacharidai, polisacharidai;
- lipidai, riebalų rūgštys, glicerolis;
- aminorūgštis, peptidinė jungtis, baltymas;
- katalizatorius, fermentas, aktyvi vieta;
- nukleino rūgštis, nukleotidas.
- Išvardykite 5–6 priežastis, kodėl vanduo yra tokia svarbi gyvų sistemų sudedamoji dalis.
- Išvardykite keturias pagrindines gyvuose organizmuose randamų organinių junginių klases; apibūdinkite kiekvieno vaidmenį.
- Paaiškinkite, kodėl fermentų kontroliuojamos reakcijos priklauso nuo temperatūros, pH ir kofermentų buvimo.
- Apibūdinkite ATP vaidmenį ląstelės energijos ekonomikoje.
- Nurodykite šviesos sukeltų reakcijų ir anglies fiksavimo reakcijų pradines medžiagas, pagrindinius etapus ir galutinius produktus.
- Trumpai apibūdinkite bendrą ląstelių kvėpavimo schemą, iš kurios būtų aišku, kokią vietą užima glikolizės, G. Krebso ciklo (citrinų rūgšties ciklo) ir elektronų pernešimo grandinės reakcijos.
- Palyginkite kvėpavimą ir fermentaciją.
- Apibūdinkite DNR molekulės struktūrą ir paaiškinkite, kodėl adenino liekanų skaičius lygus timino likučių skaičiui, o guanino liekanų skaičius lygus citozino likučių skaičiui.
- Padarykite trumpą RNR sintezės į DNR (transkripcijos) prokariotuose schemą.
- Apibūdinkite genetinio kodo savybes ir paaiškinkite, kodėl jis turėtų būti tripletas.
- Remdamiesi šia DNR grandine ir kodonų lentele, nustatykite komplementarią matricos RNR seką, nurodykite pernešančios RNR kodonus ir aminorūgščių seką, kuri susidaro dėl transliacijos.
- Išvardykite baltymų sintezės etapus ribosomų lygyje.
Problemų sprendimo algoritmas.
1 tipas. DNR savaiminis kopijavimas.
Viena iš DNR grandinių turi tokią nukleotidų seką:
AGTACCGATACCGATTTCG...
Kokią nukleotidų seką turi antroji tos pačios molekulės grandinė?
Norint parašyti antrosios DNR molekulės grandinės nukleotidų seką, kai žinoma pirmosios grandinės seka, pakanka timiną pakeisti adeninu, adeniną timinu, guaniną citozinu, citoziną guaninu. Atlikę šį pakeitimą, gauname seką:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...
2 tipas. Baltymų kodavimas.
Ribonukleazės baltymo aminorūgščių grandinė prasideda taip: lizinas-glutaminas-treoninas-alaninas-alaninas-alaninas-lizinas ...
Kokia nukleotidų seka pradeda šį baltymą atitinkantį geną?
Norėdami tai padaryti, naudokite genetinio kodo lentelę. Kiekvienai aminorūgščiai randame jos kodo pavadinimą atitinkamo nukleotidų trio pavidalu ir užrašome. Išdėstę šiuos tripletus vieną po kito ta pačia tvarka, kaip ir atitinkamos aminorūgštys, gauname pasiuntinio RNR skyriaus struktūros formulę. Paprastai tokių trigubų yra keletas, pasirinkimas daromas pagal jūsų sprendimą (bet paimamas tik vienas iš trigubų). Atitinkamai gali būti keli sprendimai.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG
Kokia aminorūgščių seka prasideda baltymas, jei jį koduoja tokia nukleotidų seka:
ACGCCATGGCCGGT...
Pagal komplementarumo principą randame tam tikrame DNR molekulės segmente suformuotos informacinės RNR sekcijos struktūrą:
UGCGGGUACCCGCCCA...
Tada kreipiamės į genetinio kodo lentelę ir kiekvienam nukleotidų trijui, pradedant nuo pirmojo, randame ir užrašome jį atitinkančią aminorūgštį:
Cisteinas-glicinas-tirozinas-argininas-prolinas-...
Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. „Bendroji biologija“. Maskva, „Švietimas“, 2000 m
- 4 tema. „Cheminė ląstelės sudėtis“. §2-§7 p. 7-21
- 5 tema. "Fotosintezė". §16-17 p. 44-48
- 6 tema. „Ląstelių kvėpavimas“. §12-13 34-38 p
- 7 tema. "Genetinė informacija". §14-15 39-44 p
Genetinis kodas yra būdas koduoti aminorūgščių seką baltymo molekulėje, naudojant nukleotidų seką nukleorūgšties molekulėje. Genetinio kodo savybės išplaukia iš šio kodavimo ypatybių.
Kiekviena baltymo aminorūgštis yra susijusi su trimis iš eilės nukleorūgščių nukleotidais - trynukas, arba kodonas. Kiekvienas iš nukleotidų gali turėti vieną iš keturių azoto bazių. RNR tai yra adeninas (A), uracilas (U), guaninas (G), citozinas (C). Įvairiais būdais derinant azotines bazes (šiuo atveju jų turinčius nukleotidus), galima gauti daug skirtingų tripletų: AAA, GAU, UCC, GCA, AUC ir tt Bendras galimų derinių skaičius yra 64, t.y 43.
Gyvų organizmų baltymuose yra apie 20 aminorūgščių. Jei gamta „sumanytų“ kiekvieną aminorūgštį koduoti ne trimis, o dviem nukleotidais, tai tokių porų įvairovės neužtektų, nes jų būtų tik 16, t.y. 42.
Taigi, pagrindinė genetinio kodo savybė yra jo tripletas. Kiekvieną aminorūgštį koduoja nukleotidų tripletas.
Kadangi galimų skirtingų tripletų yra žymiai daugiau nei biologinėse molekulėse naudojamų aminorūgščių, tokia savybė kaip perteklius genetinis kodas. Daugelį aminorūgščių pradėjo koduoti ne vienas kodonas, o kelios. Pavyzdžiui, aminorūgštį gliciną koduoja keturi skirtingi kodonai: GGU, GGC, GGA, GGG. Atleidimas taip pat vadinamas degeneracija.
Aminorūgščių ir kodonų atitikimas atsispindi lentelių pavidalu. Pavyzdžiui, šie:
Kalbant apie nukleotidus, genetinis kodas turi tokią savybę: unikalumas(arba specifiškumas): kiekvienas kodonas atitinka tik vieną aminorūgštį. Pavyzdžiui, GGU kodonas gali koduoti tik gliciną ir jokios kitos aminorūgšties.
Vėlgi. Perteklius yra susijęs su tuo, kad keli tripletai gali koduoti tą pačią aminorūgštį. Specifiškumas – kiekvienas konkretus kodonas gali koduoti tik vieną aminorūgštį.
Specialių skyrybos ženklų genetiniame kode nėra (išskyrus stop kodonus, kurie rodo polipeptidų sintezės pabaigą). Skyrybos ženklų funkciją atlieka patys trynukai – vieno pabaiga reiškia, kad šalia prasidės kitas. Tai reiškia šias dvi genetinio kodo savybes: tęstinumą Ir nesutampa. Tęstinumas suprantamas kaip trynukų skaitymas iš karto vienas po kito. Nepersidengimas reiškia, kad kiekvienas nukleotidas gali būti tik vieno tripleto dalis. Taigi pirmasis kito tripleto nukleotidas visada ateina po trečiojo ankstesnio tripleto nukleotido. Kodonas negali prasidėti nuo antrojo ar trečiojo ankstesnio kodono nukleotido. Kitaip tariant, kodas nesutampa.
Genetinis kodas turi savybę universalumas. Tai vienoda visiems organizmams Žemėje, o tai rodo gyvybės kilmės vienovę. Yra labai retų išimčių. Pavyzdžiui, kai kurie mitochondrijų ir chloroplastų tripletai koduoja kitas aminorūgštis nei įprastinės. Tai gali reikšti, kad gyvybės vystymosi aušroje buvo šiek tiek skirtingų genetinio kodo variacijų.
Galiausiai, genetinis kodas turi atsparumas triukšmui, o tai yra jos nuosavybės kaip atleidimo pasekmė. Taškinės mutacijos, kartais pasitaikančios DNR, dažniausiai lemia vienos azoto bazės pakeitimą kita. Tai pakeičia tripletą. Pavyzdžiui, tai buvo AAA, po mutacijos tapo AAG. Tačiau tokie pokyčiai ne visada lemia aminorūgšties pasikeitimą susintetintame polipeptide, nes abu tripletai dėl genetinio kodo pertekliaus savybės gali atitikti vieną aminorūgštį. Atsižvelgiant į tai, kad mutacijos dažniau yra žalingos, atsparumo triukšmui savybė yra naudinga.
Genetinis, arba biologinis, kodas yra viena iš universalių gyvosios gamtos savybių, įrodančių jos kilmės vienovę. Genetinis kodas- tai polipeptido aminorūgščių sekos kodavimo metodas, naudojant nukleorūgščių nukleotidų seką (informatyvią RNR arba komplementarią DNR sekciją, ant kurios sintetinama mRNR).
Yra ir kitų apibrėžimų.
Genetinis kodas- tai yra kiekvienos aminorūgšties (kuri yra gyvų baltymų dalis) tam tikros trijų nukleotidų sekos atitikimas. Genetinis kodas yra ryšys tarp nukleorūgščių bazių ir baltymų aminorūgščių.
Mokslinėje literatūroje genetinis kodas nėra suprantamas kaip kurio nors organizmo DNR nukleotidų seka, lemianti jo individualumą.
Klaidinga manyti, kad vienas organizmas ar rūšis turi vieną kodą, o kitas – kitą. Genetinis kodas – tai, kaip aminorūgštys koduoja nukleotidais (t.y. principas, mechanizmas); jis yra universalus visiems gyviems dalykams, vienodas visiems organizmams.
Todėl neteisinga sakyti, pavyzdžiui, „Žmogaus genetinis kodas“ arba „Organizmo genetinis kodas“, kuris dažnai vartojamas beveik mokslinėje literatūroje ir filmuose.
Šiais atvejais dažniausiai turime omenyje žmogaus genomą, organizmą ir pan.
Gyvų organizmų įvairovę ir jų gyvybinės veiklos ypatybes pirmiausia lemia baltymų įvairovė.
Specifinę baltymo struktūrą lemia įvairių aminorūgščių, sudarančių jo sudėtį, tvarka ir kiekis. Peptido aminorūgščių seka yra užšifruota DNR naudojant biologinį kodą. Monomerų rinkinio įvairovės požiūriu DNR yra primityvesnė molekulė nei peptidas. DNR yra tik keturių nukleotidų kaitos įvairovė. Tai jau seniai neleido tyrėjams laikyti DNR paveldimumo medžiaga.
Kaip aminorūgštis koduoja nukleotidai
1) Nukleorūgštys (DNR ir RNR) yra polimerai, sudaryti iš nukleotidų.
Kiekvienas nukleotidas gali turėti vieną iš keturių azoto bazių: adeniną (A, en: A), guaniną (G, G), citoziną (C, en: C), timiną (T, en: T). RNR atveju timinas pakeičiamas uracilu (Y, U).
Svarstant genetinį kodą, atsižvelgiama tik į azoto bazes.
Tada DNR grandinė gali būti pavaizduota kaip jų tiesinė seka. Pavyzdžiui:
Šį kodą papildanti mRNR sritis bus tokia:
2) Baltymai (polipeptidai) yra polimerai, susidedantys iš aminorūgščių.
Gyvuose organizmuose polipeptidams gaminti naudojama 20 aminorūgščių (dar kelios yra labai retos). Jiems žymėti galima ir viena raidė (nors dažniau naudojamos trys – aminorūgšties pavadinimo santrumpa).
Polipeptido aminorūgštys taip pat yra linijiškai susietos peptidine jungtimi. Pavyzdžiui, tarkime, kad yra baltymo sritis su tokia aminorūgščių seka (kiekviena aminorūgštis žymima viena raide):
3) Jei užduotis yra užkoduoti kiekvieną aminorūgštį naudojant nukleotidus, tada viskas susiveda į tai, kaip užkoduoti 20 raidžių naudojant 4 raides.
Tai galima padaryti suderinant 20 raidžių abėcėlės raides su žodžiais, sudarytais iš kelių 4 raidžių abėcėlės raidžių.
Jei vieną aminorūgštį koduoja vienas nukleotidas, tai gali būti koduojamos tik keturios aminorūgštys.
Jei kiekviena aminorūgštis atitinka du iš eilės nukleotidus RNR grandinėje, gali būti užkoduota šešiolika aminorūgščių.
Iš tiesų, jei yra keturios raidės (A, U, G, C), tada skirtingų jų porų derinių skaičius bus 16: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), ( UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC).
[Suvokimo patogumui naudojami skliaustai.] Tai reiškia, kad tokiu kodu (dviejų raidžių žodis) gali būti užkoduota tik 16 skirtingų aminorūgščių: kiekviena turės savo žodį (du iš eilės einančius nukleotidus).
Iš matematikos kombinacijų skaičiaus nustatymo formulė atrodo taip: ab = n.
Čia n – skirtingų kombinacijų skaičius, a – abėcėlės raidžių skaičius (arba skaičių sistemos pagrindas), b – raidžių skaičius žodyje (arba skaitmenų skaičius). Jei į šią formulę pakeisime 4 raidžių abėcėlę ir žodžius, sudarytus iš dviejų raidžių, gausime 42 = 16.
Jei trys iš eilės nukleotidai naudojami kaip kiekvienos aminorūgšties kodinis žodis, gali būti užkoduotos 43 = 64 skirtingos aminorūgštys, nes 64 skirtingos kombinacijos gali būti sudarytos iš keturių raidžių, paimtų į tris (pavyzdžiui, AUG, GAA, CAU, GGU ir kt.).
d.). To jau pakanka 20 aminorūgščių kodui.
Būtent genetiniame kode naudojamas trijų raidžių kodas. Vadinami trys iš eilės nukleotidai, koduojantys tą pačią aminorūgštį trynukas(arba kodonas).
Kiekviena aminorūgštis yra susijusi su specifiniu nukleotidų tripletu.
Be to, kadangi tripletų deriniai sutampa su aminorūgščių skaičiumi, daugelis aminorūgščių yra užkoduotos keliais tripletais.
Trys tripletai nekoduoja nė vienos aminorūgšties (UAA, UAG, UGA).
Jie pažymi transliacijos pabaigą ir yra iškviečiami stop kodonai(arba nesąmonių kodonai).
AUG tripletas koduoja ne tik aminorūgštį metioniną, bet ir inicijuoja vertimą (atlieka starto kodono vaidmenį).
Žemiau yra aminorūgščių atitikimo nukleoidų tripletams lentelės.
Pagal pirmąją lentelę patogu nustatyti atitinkamą aminorūgštį iš nurodyto tripleto. Antrajai - tam tikrai aminorūgščiai, ją atitinkantys tripletai.
Apsvarstykite genetinio kodo įgyvendinimo pavyzdį. Tebūnie mRNR su tokiu turiniu:
Nukleotidų seką suskaidykime į tripletus:
Palyginkime kiekvieną tripletą su jo koduojamu polipeptido aminorūgštimi:
Metioninas - Asparto rūgštis - Serinas - Treoninas - Triptofanas - Leucinas - Leucinas - Lizinas - Asparaginas - Glutaminas
Paskutinis tripletas yra stop kodonas.
Genetinio kodo savybės
Genetinio kodo savybės daugiausia yra aminorūgščių kodavimo būdo pasekmė.
Pirmoji ir akivaizdi savybė yra trigubas.
Tai suprantama kaip faktas, kad kodo vienetas yra trijų nukleotidų seka.
Svarbi genetinio kodo savybė yra jo nesutampa. Nukleotidas, įtrauktas į vieną tripletą, negali būti įtrauktas į kitą.
Tai yra, seka AGUGAA gali būti skaitoma tik kaip AGU-GAA, bet ne, pavyzdžiui, taip: AGU-GUG-GAA. Tai yra, jei GU pora yra įtraukta į vieną tripletą, ji jau negali būti neatsiejama kito dalis.
Pagal unikalumas Genetinis kodas supranta, kad kiekvienas tripletas atitinka tik vieną aminorūgštį.
Pavyzdžiui, AGU tripletas koduoja aminorūgštį seriną ir jokios kitos aminorūgšties.
Genetinis kodas
Šis tripletas vienareikšmiškai atitinka tik vieną aminorūgštį.
Kita vertus, vieną aminorūgštį gali atitikti keli tripletai. Pavyzdžiui, tas pats serinas, be AGU, atitinka kodoną AGC. Ši savybė vadinama degeneracija genetinis kodas.
Degeneracija leidžia daugelį mutacijų palikti nekenksmingas, nes dažnai vieno nukleotido pakeitimas DNR nepakeičia tripleto vertės. Jei atidžiai pažvelgsite į aminorūgščių ir tripletų atitikimo lentelę, pamatysite, kad jei aminorūgštį koduoja keli tripletai, tada jie dažnai skiriasi paskutiniu nukleotidu, tai yra, tai gali būti bet kas.
Taip pat pažymimos kai kurios kitos genetinio kodo savybės (tęstinumas, atsparumas triukšmui, universalumas ir kt.).
Stabilumas kaip augalų prisitaikymas prie egzistavimo sąlygų. Pagrindinės augalų reakcijos į nepalankių veiksnių poveikį.
Augalų atsparumas – tai gebėjimas atlaikyti ekstremalių aplinkos veiksnių (dirvožemio ir oro sausros) poveikį.
Kodo ge-not-ti-che-th nedviprasmiškumas pasireiškia tuo, kad
Ši savybė buvo sukurta evoliucijos procese ir yra genetiškai fiksuota. Vietose su nepalankiomis sąlygomis susiformavo stabilios dekoratyvinės formos ir vietinės kultūrinių augalų veislės – atsparios sausrai. Tam tikras augalams būdingas atsparumo lygis atsiskleidžia tik veikiant ekstremaliems aplinkos veiksniams.
Dėl tokio veiksnio atsiradimo prasideda dirginimo fazė - staigus daugelio fiziologinių parametrų nukrypimas nuo normos ir greitas jų normalizavimas. Tada pasikeičia medžiagų apykaitos intensyvumas ir pažeidžiamos tarpląstelinės struktūros. Tuo pačiu metu slopinami visi sintetiniai, aktyvuojami visi hidroliziniai, sumažėja bendras organizmo energijos tiekimas. Jei faktoriaus poveikis neviršija slenkstinės reikšmės, prasideda adaptacijos fazė.
Pritaikytas augalas mažiau reaguoja į pasikartojantį ar didėjantį ekstremalių veiksnių poveikį. Organiniu lygmeniu prie adaptacijos mechanizmų pridedama m / y organų sąveika. Susilpnėjus vandens, mineralinių ir organinių junginių tekėjimui per augalą, sustiprėja konkurencija tarp organų, sustoja jų augimas.
Nustatytas augalų biologinis atsparumas. maks. yra kraštutinio faktoriaus, kuriam esant augalai vis dar formuoja gyvybingas sėklas, vertė. Agronominį tvarumą lemia derliaus sumažėjimo laipsnis. Augalai pasižymi atsparumu tam tikro tipo ekstremaliems veiksniams – žiemojantiems, atspariems dujoms, atspariems druskai, atspariems sausroms.
Tipo apvaliosios kirmėlės, skirtingai nei plokščiosios kirmėlės, turi pirminę kūno ertmę – šizocelę, susidariusią sunaikinus parenchimą, užpildančią tarpas tarp kūno sienelių ir vidaus organų – jos funkcija yra transportavimas.
Jis palaiko homeostazę. Kūno forma yra apvalaus skersmens. Integumentas yra kutikulizuotas. Raumenis vaizduoja išilginių raumenų sluoksnis. Žarnynas yra nuo galo iki galo ir susideda iš 3 skyrių: priekinės, vidurinės ir užpakalinės. Burnos anga yra priekinio kūno galo ventraliniame paviršiuje. Ryklė turi būdingą trikampį spindį. Išskyrimo sistemą atstovauja protonefridijos arba specialios odos - poodinės liaukos. Dauguma rūšių yra dvinamės, tik lytiškai dauginasi.
Vystymasis yra tiesioginis, retai su metamorfoze. Jie turi pastovią kūno ląstelių sudėtį ir neturi gebėjimo atsinaujinti. Priekinė žarna susideda iš burnos ertmės, ryklės ir stemplės.
Jie neturi vidurinės ar galinės dalies. Išskyrimo sistemą sudaro 1-2 milžiniškos hipodermos ląstelės. Išilginiai šalinimo kanalai yra šoninėse hipodermos keterose.
Genetinio kodo savybės. Tripleto kodo įrodymai. Kodonų iššifravimas. Terminacijos kodonai. Genetinės slopinimo samprata.
Idėją, kad informacija yra užkoduota pirminėje baltymo struktūroje esančiame gene, nurodė F.
Crickas savo sekos hipotezėje, pagal kurią genų elementų seka lemia aminorūgščių liekanų seką polipeptidinėje grandinėje. Sekos hipotezės pagrįstumą įrodo geno ir jo koduojamo polipeptido struktūrų kolineariškumas. Reikšmingiausias 1953 m. pasiekimas buvo idėja, kad. Kad kodas greičiausiai yra tripletas.
; DNR bazių poros: A-T, T-A, G-C, C-G – gali koduoti tik 4 aminorūgštis, jei kiekviena pora atitinka vieną aminorūgštį. Kaip žinote, baltymuose yra 20 pagrindinių aminorūgščių. Jei darysime prielaidą, kad kiekviena aminorūgštis atitinka 2 bazių poras, tada gali būti užkoduota 16 aminorūgščių (4 * 4) - to vėlgi nepakanka.
Jei kodas yra tripletas, tada iš 4 bazių porų gali būti pagaminti 64 kodonai (4 * 4 * 4), kurių pakanka 20 aminorūgščių kodavimui. Creek ir jo bendradarbiai manė, kad kodas buvo trigubas, kad tarp kodonų nėra „kablelių“, t. y. skiriamųjų simbolių; kodo skaitymas geno viduje vyksta iš fiksuoto taško viena kryptimi. 1961 m. vasarą Kirenbergas ir Mattei pranešė apie pirmojo kodono iššifravimą ir pasiūlė kodonų sudėties nustatymo metodą baltymų sintezės sistemoje be ląstelių.
Taigi, mRNR fenilalanino kodonas buvo iššifruotas kaip UUU. Be to, taikant Korano, Nirenbergo ir Lederio sukurtus metodus 1965 m.
buvo sudarytas kodų žodynas šiuolaikine forma. Taigi, mutacijų gavimas T4 faguose, kurias sukelia bazių ištrynimas arba pridėjimas, buvo tripleto kodo įrodymas (1 savybė). Šie nukritimai ir papildymai, lemiantys kadrų poslinkius „skaitant“ kodą, buvo pašalinti tik atkūrus kodo teisingumą, tai užkirto kelią mutantų atsiradimui. Šie eksperimentai taip pat parodė, kad tripletai nesutampa, ty kiekviena bazė gali priklausyti tik vienam tripletui (2 savybė).
Dauguma aminorūgščių turi daugiau nei vieną kodoną. Kodas, kuriame aminorūgščių skaičius mažesnis už kodonų skaičių, vadinamas išsigimusiu (3 savybė), t.y.
e. tam tikrą aminorūgštį gali koduoti daugiau nei vienas tripletas. Be to, trys kodonai visiškai nekoduoja jokios aminorūgšties („nesąmonių kodonai“) ir veikia kaip „stop signalas“. Stabdymo kodonas yra DNR funkcinio vieneto cistrono galutinis taškas. Terminacijos kodonai yra vienodi visose rūšyse ir yra vaizduojami kaip UAA, UAG, UGA. Svarbus kodo bruožas yra tai, kad jis yra universalus (4 savybė).
Visuose gyvuose organizmuose tie patys tripletai koduoja tas pačias aminorūgštis.
Įrodyta, kad E. coli ir mielėse egzistuoja trijų tipų mutantiniai kodonai – terminatoriai ir jų slopinimas. Genų – slopintuvų – atradimas, „suvokimas“ nesąmonių – skirtingų genų alelių, rodo, kad genetinio kodo vertimas gali keistis.
Mutacijos, turinčios įtakos tRNR antikodonui, keičia jų kodono specifiškumą ir sukuria galimybę slopinti mutacijas transliacijos lygmeniu. Transliacijos lygio slopinimas gali atsirasti dėl kai kuriuos ribosomų baltymus koduojančių genų mutacijų. Dėl šių mutacijų ribosomos „klysta“, pavyzdžiui, skaitydamos nesąmoningus kodonus ir „supranta“ juos kai kurių nemutantinių tRNR sąskaita. Kartu su genotipiniu slopinimu, veikiančiu vertimo lygmeniu, galimas ir beprasmių alelių fenotipinis slopinimas: sumažėjus temperatūrai, ląsteles veikiant aminoglikozidų antibiotikams, kurie jungiasi prie ribosomų, pavyzdžiui, streptomicinu.
22. Aukštųjų augalų dauginimasis: vegetatyvinis ir nelytinis. Sporų susidarymas, sporų sandara, lygios ir heterosporinės.Reprodukcija kaip gyvosios medžiagos savybė, tai yra individo gebėjimas sukelti savo rūšį, egzistavo ankstyvosiose evoliucijos stadijose.
Dauginimosi formas galima suskirstyti į 2 tipus: nelytinį ir seksualinį. Tiesą sakant, nelytinis dauginimasis vyksta nedalyvaujant lytinėms ląstelėms, naudojant specializuotas ląsteles - sporas. Jie susidaro nelytinio dauginimosi organuose - sporangijose dėl mitozinio dalijimosi.
Sporos dygimo metu atkuria naują individą, panašų į motininį, išskyrus sėklinių augalų sporas, kuriose sporos prarado dauginimosi ir nusėdimo funkciją. Sporos gali susidaryti ir redukcinio dalijimosi būdu, kai vienaląstės sporos išsilieja.
Augalų dauginimas vegetatyviniu (ūglio dalis, lapas, šaknis) arba vienaląsčių dumblių dalijimasis per pusę vadinamas vegetatyviniu (svogūnėlis, auginiai).
Lytinį dauginimąsi vykdo specialios lytinės ląstelės – gametos.
Gametos susidaro dėl mejozės, yra moterys ir vyrai. Dėl jų susiliejimo atsiranda zigota, iš kurios vėliau išsivysto naujas organizmas.
Augalai skiriasi gametų rūšimis. Kai kuriuose vienaląsčiuose organizmuose jis tam tikru metu veikia kaip gameta. Įvairių lyčių organizmai (gametos) susilieja – šis seksualinis procesas vadinamas hologamija. Jei vyriškos ir moteriškos lytinės ląstelės yra morfologiškai panašios, judrios – tai izogametai.
Ir seksualinis procesas izogamiškas. Jei moteriškos lytinės ląstelės yra šiek tiek didesnės ir mažiau judrios nei vyriškos lytinės ląstelės, tai yra heterogametos, o procesas yra heterogamija. Oogamija – moteriškos lytinės ląstelės yra labai didelės ir nejudrios, vyriškos – mažos ir judrios.
12345678910Kitas ⇒
Genetinis kodas – DNR tripletų ir baltymų aminorūgščių atitikimas
Būtinybę koduoti baltymų struktūrą linijinėje mRNR ir DNR nukleotidų sekoje lemia tai, kad vertimo metu:
- nėra atitikimo tarp monomerų skaičiaus mRNR matricoje ir produkto – susintetinto baltymo;
- nėra struktūrinio panašumo tarp RNR ir baltymų monomerų.
Tai pašalina komplementarią matricos ir produkto sąveiką – principą, pagal kurį replikacijos ir transkripcijos metu sukuriamos naujos DNR ir RNR molekulės.
Iš to tampa aišku, kad turi būti „žodynas“, leidžiantis sužinoti, kuri mRNR nukleotidų seka numato aminorūgščių įtraukimą į tam tikrą baltymo seką. Šis „žodynas“ vadinamas genetiniu, biologiniu, nukleotidų arba aminorūgščių kodu. Tai leidžia koduoti aminorūgštis, kurios sudaro baltymus, naudojant specifinę nukleotidų seką DNR ir mRNR. Jis turi tam tikrų savybių.
Trigubai. Vienas iš pagrindinių klausimų aiškinantis kodo savybes buvo nukleotidų skaičiaus klausimas, kuris turėtų lemti vienos aminorūgšties įtraukimą į baltymą.
Nustatyta, kad koduojantys elementai, koduojantys aminorūgščių seką, iš tiesų yra nukleotidų tripletai arba trynukai, kurie buvo pavadinti „kodonai“.
Kodonų reikšmė.
Pavyko nustatyti, kad iš 64 kodonų aminorūgščių įtraukimas į susintetintą polipeptidinę grandinę koduoja 61 tripletą, o likę 3 - UAA, UAG, UGA nekoduoja aminorūgščių įtraukimo į baltymą ir iš pradžių buvo vadinami. beprasmiai ar beprasmiai kodonai. Tačiau vėliau buvo įrodyta, kad šie tripletai signalizuoja apie vertimo pabaigą, todėl jie tapo žinomi kaip nutraukimo arba sustabdymo kodonai.
mRNR kodonai ir nukleotidų tripletai DNR koduojančioje grandinėje, nukreiptoje nuo 5' iki 3' galo, turi tą pačią azoto bazių seką, išskyrus tai, kad DNR vietoj uracilo (U), būdingas mRNR, yra timinas (T).
Specifiškumas.
Kiekvienas kodonas atitinka tik vieną specifinę aminorūgštį. Šia prasme genetinis kodas yra griežtai nedviprasmiškas.
4-3 lentelė.
Vienareikšmiškumas yra viena iš genetinio kodo savybių, pasireiškianti tuo, kad ...
Pagrindiniai baltymų sintezės sistemos komponentai
| Reikalingi komponentai | Funkcijos |
| 1 . Amino rūgštys | Baltymų sintezės substratai |
| 2. tRNR | tRNR veikia kaip adapteriai. Jie sąveikauja su akceptoriniu galu su aminorūgštimis, o su antikodonu - su mRNR kodonu. |
| 3.
Aminoacil-tRNR sintetazė |
Kiekviena aa-tRNR sintetazė katalizuoja specifinę vienos iš 20 aminorūgščių prisijungimo reakciją su atitinkama tRNR |
| 4.mRNR | Matricoje yra linijinė kodonų seka, kuri lemia pirminę baltymų struktūrą |
| 5. Ribosomos | Ribonukleoproteinų tarpląstelinės struktūros, kurios yra baltymų sintezės vieta |
| 6. | Energijos šaltiniai |
| 7. Baltyminiai iniciacijos, pailgėjimo, nutraukimo veiksniai | Specifiniai ekstraribosominiai baltymai, reikalingi vertimo procesui (12 iniciacijos faktorių: elF; 2 pailgėjimo faktoriai: eEF1, eEF2 ir pabaigos faktoriai: eRF) |
| 8.
Magnio jonai |
Kofaktorius, stabilizuojantis ribosomų struktūrą |
Pastabos: elF( eukariotų iniciacijos veiksniai) yra iniciacijos veiksniai; eEF( eukariotų pailgėjimo faktoriai) yra pailgėjimo veiksniai; eRF ( eukariotus atpalaiduojantys faktoriai) yra nutraukimo veiksniai.
degeneracija. MRNR ir DNR turi prasmę 61 tripletas, kurių kiekvienas koduoja vienos iš 20 aminorūgščių įtraukimą į baltymą.
Iš to išplaukia, kad informacinėse molekulėse tos pačios aminorūgšties įtraukimą į baltymą lemia keli kodonai. Ši biologinio kodo savybė vadinama degeneracija.
Žmonėms tik 2 aminorūgštys yra užšifruotos vienu kodonu – Met ir Tri, tuo tarpu Leu, Ser ir Apr – šešiais kodonais, o Ala, Val, Gli, Pro, Tre – keturiais kodonais (1 lentelė).
Kodavimo sekų perteklius yra vertingiausia kodo savybė, nes padidina informacijos srauto atsparumą neigiamam išorinės ir vidinės aplinkos poveikiui. Nustatant aminorūgšties, kuri turi būti įtraukta į baltymą, pobūdį, trečiasis kodono nukleotidas nėra toks svarbus kaip pirmieji du. Kaip matyti iš lentelės. 4-4, daugeliui aminorūgščių nukleotido pakeitimas trečioje kodono padėtyje neturi įtakos jo reikšmei.
Informacijos įrašymo tiesiškumas.
Transliacijos metu mRNR kodonai „skaitomi“ nuo fiksuoto pradžios taško nuosekliai ir nesutampa. Informacijos įraše nėra signalų, nurodančių vieno kodono pabaigą ir kito pradžią. AUG kodonas inicijuojamas ir skaitomas tiek pradžioje, tiek kituose mRNR regionuose kaip Met. Po jo einantys tripletai skaitomi nuosekliai be jokių tarpų iki stop kodono, kuriame baigiama polipeptidinės grandinės sintezė.
Universalumas.
Dar visai neseniai buvo manoma, kad kodas yra absoliučiai universalus, t.y. kodinių žodžių reikšmė yra vienoda visiems tirtiems organizmams: virusams, bakterijoms, augalams, varliagyviams, žinduoliams, tarp jų ir žmogui.
Tačiau vėliau tapo žinoma viena išimtis, paaiškėjo, kad mitochondrijų mRNR turi 4 tripletus, kurie turi kitokią reikšmę nei branduolinės kilmės mRNR. Taigi, mitochondrijų mRNR UGA tripletas koduoja Tri, AUA kodai Met, o ACA ir AGG skaitomi kaip papildomi stop kodonai.
Geno ir produkto kolineariškumas.
Prokariotuose buvo rasta linijinė geno kodonų sekos ir baltyminio produkto aminorūgščių sekos atitiktis arba, kaip sakoma, yra geno ir produkto kolineariškumas.
4-4 lentelė.
Genetinis kodas
| Pirmasis fondas | Antra bazė | |||
| U | SU | A | G | |
| U | UUU plaukų džiovintuvas | UCU Cep | UAU padanga | UGU Cys |
| UUC Plaukų džiovintuvas | UCC ser | iASTir | UGC Cys | |
| UUA Lei | UCA Cep | UAA* | UGA* | |
| UUG Lei | UCG Ser | UAG* | UGG Balandžio mėn | |
| SU | Cu Lei | CCU Pro | CAU Gis | CGU Balandžio mėn |
| CUC Lei | SSS Pro | SAS Gis | CGC balandžio mėn | |
| CUA Lei | SSA Pro | CAA Gln | CGA balandžio mėn | |
| CUG Lei | CCG Pro | CAG Gln | CGG Balandžio mėn | |
| A | AUU Ile | ACU Tpe | AAU Asn | AGU Ser |
| AUC Ile | ACC Tre | AAS Asn | AGG Ser | |
| AUA Met | ASA Tre | AAA Liz | AGA Balandžio mėn | |
| AUG Met | ACG Tre | AAG Liz | AGG balandžio mėn | |
| G | GUU draudimas | GCU Ala | GAU Asp | GGU Glee |
| GUC velenas | GCC Ala | GAC Asp | GGC Glee | |
| GUA val | GSA Ala | GAA Glu | GGA Glee | |
| GUG velenas | GСG Ala | GAG Glu | GGG Glee |
Pastabos: U, uracilas; C - citozinas; A - adeninas; G – guaninas; * - pabaigos kodonas.
Eukariotuose bazinės sekos genuose, kolinijinės aminorūgščių sekos baltyme, pertraukiamos intronais.
Todėl eukariotinėse ląstelėse baltymo aminorūgščių seka yra lygiagreti su geno egzonų seka arba subrendusia mRNR po intronų pašalinimo po transkripcijos.