በኮዶን ውስጥ የተገለጸው የጄኔቲክ ኮድ በፕላኔታችን ላይ ባሉ ሁሉም ሕያዋን ፍጥረታት ውስጥ ስላለው የፕሮቲን አወቃቀር መረጃን የመቀየሪያ ዘዴ ነው። የእሱ ዲኮዲንግ አሥር ዓመታት ፈጅቷል, ነገር ግን መኖሩ እውነታ, ሳይንስ ለአንድ ክፍለ ዘመን ያህል ተረድቷል. ሁለንተናዊነት፣ ልዩነት፣ አንድ አቅጣጫ አለመሆን እና በተለይም የጄኔቲክ ኮድ ብልሹነት ትልቅ ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ አላቸው።
የግኝት ታሪክ
የዘረመል መረጃን የመቀየሪያ ችግር ሁሌም በባዮሎጂ ውስጥ ቁልፍ ነው። ሳይንስ ቀስ በቀስ ወደ ጄኔቲክ ኮድ ማትሪክስ መዋቅር ተንቀሳቅሷል። በጄ ዋትሰን እና ኤፍ. ክሪክ በ 1953 የዲኤንኤ ድርብ ሄሊካል መዋቅር ከተገኘበት ጊዜ ጀምሮ የዲኤንኤውን ድርብ ሄሊካል መዋቅር የመፍታት ደረጃ ተጀመረ ይህም በተፈጥሮ ታላቅነት ላይ እምነት እንዲያድርበት አድርጓል። የፕሮቲኖች መስመራዊ አወቃቀሮች እና ተመሳሳይ የዲ ኤን ኤ መዋቅር የጄኔቲክ ኮድ መኖሩን የሚያመለክቱት የሁለት ጽሑፎች መጻጻፍ ነው ነገር ግን የተለያዩ ፊደላትን በመጠቀም የተፃፈ ነው። እና ከሆነየፕሮቲኖች ፊደላት ይታወቅ ነበር፣ ከዚያም የዲኤንኤ ምልክቶች ለባዮሎጂስቶች፣ የፊዚክስ ሊቃውንት እና የሂሳብ ሊቃውንት የጥናት ርዕሰ ጉዳይ ሆኑ።
ይህን እንቆቅልሽ ለመፍታት ሁሉንም ደረጃዎች መግለጽ ምንም ትርጉም የለውም። በዲ ኤን ኤ ኮዶች እና በፕሮቲን አሚኖ አሲዶች መካከል ግልጽ እና ወጥ የሆነ ግንኙነት እንዳለ ያረጋገጠ እና የሚያረጋግጥ ቀጥተኛ ሙከራ በ1964 በሲ ጃኖቭስኪ እና ኤስ. ብሬነር ተካሄዷል። እና ከዚያ - ከሴል-ነጻ ሕንጻዎች ውስጥ የፕሮቲን ውህደት ቴክኒኮችን በመጠቀም የጄኔቲክ ኮድን በብልቃጥ (in vitro) የመፍቻ ጊዜ።
ሙሉ በሙሉ የተፈታው የኢ.ኮሊ ኮድ እ.ኤ.አ. በ1966 በብርድ ስፕሪንግ ሃርበር (አሜሪካ) የባዮሎጂስቶች ሲምፖዚየም ይፋ ሆነ። ከዚያም የጄኔቲክ ኮድ ድግግሞሽ (መበስበስ) ተገኝቷል. ይህ ምን ማለት እንደሆነ በቀላሉ ተብራርቷል።
መግለጡ ቀጥሏል
በውርስ ኮድ ዲኮዲንግ ላይ መረጃን ማግኘት ካለፈው ክፍለ ዘመን በጣም ጉልህ ከሆኑ ክስተቶች ውስጥ አንዱ ሆኗል። ዛሬ ሳይንስ የሞለኪውላር ኢንኮዲንግ ዘዴዎችን እና የስርዓታዊ ባህሪያቱን እና የተትረፈረፈ ምልክቶችን በጥልቀት ማጥናቱን ቀጥሏል ይህም የጄኔቲክ ኮድ ብልሹነትን ያሳያል። የተለየ የጥናት ቅርንጫፍ በዘር የሚተላለፍ ቁሳቁስ ኮድ አሰጣጥ ስርዓት መምጣት እና ዝግመተ ለውጥ ነው። በፖሊኑክሊዮታይድ (ዲ ኤን ኤ) እና በ polypeptides (ፕሮቲን) መካከል ያለውን ግንኙነት የሚያሳዩ ማስረጃዎች ለሞለኪውላር ባዮሎጂ እድገት ተነሳሽነት ሰጡ። ይህ ደግሞ በተራው፣ ወደ ባዮቴክኖሎጂ፣ ባዮኢንጂነሪንግ፣ የምርጫ እና የሰብል ምርት ግኝቶች።
Dogmas እና ደንቦች
የሞለኪውላር ባዮሎጂ ዋና ዶግማ - መረጃ ከዲኤንኤ ወደ መረጃ ይሸጋገራል።አር ኤን ኤ, ከዚያም ከእሱ ወደ ፕሮቲን. በተቃራኒው አቅጣጫ ከአር ኤን ኤ ወደ ዲ ኤን ኤ እና ከአር ኤን ኤ ወደ ሌላ አር ኤን ኤ ማስተላለፍ ይቻላል።
ነገር ግን ማትሪክስ ወይም መሰረቱ ሁልጊዜ ዲኤንኤ ነው። እና ሁሉም ሌሎች የመረጃ ስርጭት መሰረታዊ ባህሪያት የዚህ ማትሪክስ ስርጭቱ ተፈጥሮ ነጸብራቅ ናቸው። ይኸውም በሌሎች ሞለኪውሎች ማትሪክስ ላይ በማዋሃድ ማስተላለፍ የውርስ መረጃ መባዛት መዋቅር ይሆናል።
ጄኔቲክ ኮድ
የፕሮቲን ሞለኪውሎች አወቃቀሮች መስመራዊ ኮድ (ኮዲንግ) የሚከናወኑት ተጨማሪ ኮዶችን (ትሪፕሌትስ) ኑክሊዮታይድ በመጠቀም ሲሆን ከነዚህም ውስጥ 4 (አዴይን፣ ጉዋኒን፣ ሳይቶሲን፣ ቲሚን (ኡራሲል)) ብቻ ሲሆኑ ይህም በድንገት ወደ ምስረታ ይመራዋል። የሌላ ኑክሊዮታይድ ሰንሰለት. የኑክሊዮታይድ ተመሳሳይ ቁጥር እና የኬሚካል ማሟያነት ለእንደዚህ ዓይነቱ ውህደት ዋና ሁኔታ ነው. ነገር ግን የፕሮቲን ሞለኪውል በሚፈጠርበት ጊዜ በሞኖመሮች ብዛት እና ጥራት መካከል ምንም አይነት መጻጻፍ የለም (ዲ ኤን ኤ ኑክሊዮታይድ የፕሮቲን አሚኖ አሲዶች ናቸው)። ይህ የተፈጥሮ ውርስ ኮድ ነው - በፕሮቲን ውስጥ የሚገኙትን የአሚኖ አሲዶች ቅደም ተከተል በ ኑክሊዮታይድ (ኮዶኖች) የመመዝገብ ስርዓት።
የዘረመል ኮድ በርካታ ባህሪያት አሉት፡
- ሶስትነት።
- ልዩነት።
- አቅጣጫ።
- የማይደራረብ።
- የጄኔቲክ ኮድ ድጋሚነት (መበስበስ)።
- ሁለገብነት።
በባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ ላይ በማተኮር አጭር መግለጫ እንስጥ።
ሶስትነት፣ ቀጣይነት እና የማቆሚያ መብራቶች
እያንዳንዱ 61 አሚኖ አሲዶች ከአንድ የትርጓሜ ሶስት (ሶስት) ኑክሊዮታይድ ጋር ይዛመዳል። ሶስት ትሪፕቶች ስለ አሚኖ አሲድ መረጃ አይያዙም እና ኮዶኖች ናቸው. በሰንሰለቱ ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ኑክሊዮታይድ የሶስትዮሽ አካል ነው, እና በራሱ አይኖርም. ለአንድ ፕሮቲን ተጠያቂ የሆነው የኑክሊዮታይድ ሰንሰለት መጨረሻ ላይ እና መጀመሪያ ላይ የማቆሚያ ኮዶች አሉ. ትርጉም ይጀምራሉ ወይም ያቆማሉ (የፕሮቲን ሞለኪውል ውህደት)።
የተለየ፣ የማይደራረብ እና ባለአንድ አቅጣጫ
እያንዳንዱ ኮድን (ትሪፕሌት) ኮዶች ለአንድ አሚኖ አሲድ ብቻ። እያንዳንዱ ትሪፕሌት ከጎረቤት ነፃ ነው እና አይደራረብም። በሰንሰለት ውስጥ አንድ ኑክሊዮታይድ በአንድ ሶስት እጥፍ ብቻ ሊካተት ይችላል. የፕሮቲን ውህደት ሁል ጊዜ ወደ አንድ አቅጣጫ ብቻ ይሄዳል፣ እሱም በቆመ ኮዶች ቁጥጥር የሚደረግለት።
የጄኔቲክ ኮድ ድጋሚዎች
እያንዳንዱ የሶስትዮሽ ኑክሊዮታይድ አንድ አሚኖ አሲድ ይይዛል። በጠቅላላው 64 ኑክሊዮታይዶች አሉ, ከእነዚህ ውስጥ 61 አሚኖ አሲዶች (ስሜት ኮዶኖች) እና ሦስቱ ትርጉም የለሽ ናቸው, ማለትም, አሚኖ አሲድ (ማቆሚያ ኮዶችን) አያስቀምጡም. የጄኔቲክ ኮድ ድግግሞሽ (መበስበስ) በእያንዳንዱ የሶስትዮሽ ምትክ መተካት በመቻሉ ላይ ነው - አክራሪ (ወደ አሚኖ አሲድ መተካት) እና ወግ አጥባቂ (የአሚኖ አሲድ ክፍልን አይቀይሩ)። በቀላሉ ለማስላት ቀላል ነው 9 ምትክ በሶስት እጥፍ (ቦታ 1, 2 እና 3) እያንዳንዱ ኑክሊዮታይድ በ 4 - 1=3 ሊተካ ይችላል, ከዚያም አጠቃላይ የኑክሊዮታይድ ምትክ አማራጮች ቁጥር 61 ይሆናል. x 9=549.
የጄኔቲክ ኮድ ብልሹነት የሚገለጠው 549 ተለዋጮች በጣም የሚበልጡ በመሆናቸው ነው።ስለ 21 አሚኖ አሲዶች መረጃን ለመደበቅ አስፈላጊ ነው. በተመሳሳይ ጊዜ ከ 549 ተለዋጮች ውስጥ 23 ተተኪዎች ወደ ማቆሚያ ኮዶኖች ይመራሉ ፣ 134 + 230 ምትክ ወግ አጥባቂ ናቸው ፣ እና 162 ተተኪዎች አክራሪ ናቸው።
የመበስበስ እና የመገለል ህግ
ሁለት ኮዶኖች ሁለት ተመሳሳይ የመጀመሪያ ኑክሊዮታይድ ካላቸው እና የተቀሩት ኑክሊዮታይድ ተመሳሳይ ክፍል (ፑሪን ወይም ፒሪሚዲን) ከሆኑ፣ ያኔ ስለአሚኖ አሲድ መረጃ ይይዛሉ። ይህ የጄኔቲክ ኮድ የመበስበስ ወይም የመቀነስ ደንብ ነው። ሁለት የማይካተቱት - AUA እና UGA - የመጀመሪያው ሜቲዮኒን በኮድ ያስቀምጣል፣ ምንም እንኳን isoleucine መሆን ሲገባው፣ ሁለተኛው ደግሞ የማቆሚያ ኮድን ነው፣ ምንም እንኳን tryptophan መመስጠር አለበት።
የብልግና እና ሁለንተናዊነት ትርጉም
ይህ ሁለቱ የጄኔቲክ ኮድ ባህሪያት ናቸው ትልቁ ባዮሎጂያዊ ጠቀሜታ። ከላይ የተዘረዘሩት ሁሉም ንብረቶች በፕላኔታችን ላይ ያሉ የሁሉም አይነት ህይወት ያላቸው ፍጥረታት በዘር የሚተላለፍ መረጃ ባህሪያት ናቸው።
የጄኔቲክ ኮድ ብልሹነት ልክ እንደ የአንድ አሚኖ አሲድ ኮድ ብዙ ብዜት የሚስማማ እሴት አለው። በተጨማሪም, ይህ ማለት በኮዶን ውስጥ የሶስተኛው ኑክሊዮታይድ ጠቀሜታ (መበስበስ) መቀነስ ማለት ነው. ይህ አማራጭ በዲ ኤን ኤ ውስጥ የሚውቴሽን ጉዳትን ይቀንሳል፣ ይህም በፕሮቲን መዋቅር ውስጥ ከፍተኛ ጥሰቶችን ያስከትላል። ይህ የፕላኔታችን ሕያዋን ፍጥረታት መከላከያ ዘዴ ነው።
