Какое свойство генетического кода называется неперекрываемостью

Какое свойство генетического кода называется неперекрываемостью thumbnail

Генетические функции ДНК заключаются в том, что она обеспечивает хранение, передачу и реализацию наследственной информации, которая представляет собой информацию о первичной структуре белков (т.е. их аминокислотном составе). Связь ДНК с синтезом белка была предсказана биохимиками Дж. Бидлом и Э. Тейтумом еще в 1944 г. при изучении механизма мутаций у плесневого грибка Neurospora. Информация записана в виде определенной последовательности азотистых оснований в молекуле ДНК с помощью генетического кода. Расшифровку генетического кода считают одним из великих открытий естествознания ХХ в. и по значимости приравнивают к открытию ядерной энергии в физике. Успех в этой области связан с именем американского ученого М. Ниренберга, в лаборатории которого был расшифрован первый кодон — YYY. Однако весь процесс расшифровки занял более 10 лет, в нем участвовало много известных ученых из разных стран, и не только биологи, но и физики, математики, кибернетики. Решающий вклад в разработку механизма записи генетической информации был внесен Г. Гамовым, который первым предположил, что кодон состоит из трех нуклеотидов. Совместными усилиями ученых была дана полная характеристика генетического кода.

Таблица генетического кода
Таблица генетического кода
Буквы во внутреннем круге — основания в 1-й позиции в кодоне, буквы во втором круге —
основания во 2-й позиции и буквы снаружи второго круга — основания в 3-й позиции.
В последнем круге — сокращенные названия аминокислот. НП — неполярные,
П — полярные аминокислотные остатки.

Основными свойствами генетического кода являются: триплетность, вырожденность и неперекрываемость. Триплетность означает, что последовательность из трех оснований определяет включение в молекулу белка специфической аминокислоты (например, АУГ — метионин). Вырожденность кода заключается в том, что одна  и та же аминокислота может кодироваться двумя или несколькими кодонами. Неперекрываемость означает, что одно и то же основание не может входить в состав двух соседних кодонов.

Установлено, что код является универсальным, т.е. принцип записи генетической информации одинаков у всех организмов.

Триплеты, кодирующие одну и ту же аминокислоту, называются кодонами-синонимами. Обычно они имеют одинаковые основания в 1-й и 2-й позициях и различаются только по третьему основанию. Например, включение аминокислоты аланина в молекулу белка кодируют кодоны-синонимы в молекуле РНК — GCA, GCC, GCG, GCY. В составе генетического кода имеются три некодирующих триплета (нонсенс-кодоны — UAG, UGA, UAA), которые играют роль stop-сигналов в процессе считывания информации.

Установлено, что универсальность генетического кода не является абсолютной. При сохранении общего для всех организмов принципа кодирования и особенностей кода в ряде случаев наблюдается изменение смысловой нагрузки отдельных кодовых слов. Это явление получило название неоднозначности генетического кода, а сам код был назван квазиуниверсальным.

Читайте также другие статьи темы 6 “Молекулярные основы наследственности”:

  • 6.1. Открытие ДНК. ДНК – носитель генетической информации
  • 6.2. Модель молекулы ДНК
  • 6.4. Синтез белка. Транскрипция и трансляция. ДНК и РНК
  • 6.5. Процесс репликации ДНК

 Вопросы и задания по теме “Молекулярные основы наследственности”

Перейти к чтению других тем книги “Генетика и селекция. Теория. Задания. Ответы”:

  • Тема 1. История развития генетики
  • Тема 2. Законы Менделя
  • Тема 3. Взаимодействие генов
  • Тема 4. Сцепление генов. Кроссинговер
  • Тема 5. Генетика пола. Половые хромосомы. Наследование, сцепленное с полом
  • Тема 7. Ген и геном
  • Тема 8. Генная инженерия: ее развитие и методы
  • Тема 9. Мутационная изменчивость
  • Тема 10. Модификационная изменчивость
  • Тема 11. Генетика и эволюция
  • Тема 12. Генетика человека
  • Тема 13. Генетические основы селекции

Источник

Анонимный вопрос

13 января 2019  · 3,7 K

Генетический код-способ записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности образующих эти кислоты нуклеотидов.

Свойства:
-Специфичность-3 нуклеотида кодируют только 1 определенную аминокислоту.
-Избыточность-1 аминокислота может кодироваться несколькими нуклеотидами
-Триплетность-3 нуклеотида кодируют 1 аминокислоту
-Неперекрываемость-3 нуклеотида входят в состав только 1 аминокислоты
-Универсальность-генетический год един для всех организмов

Может ли являться отказ человечества от естественного отбора и популяризацией толерантности к генетическим заболеваниям причиной деградации рода человеческого?

левел-дизайнер казуальных игр

В современном обществе терпимость к заболеваниям вызвана глобальным изменением подхода к личности. Сейчас ценность жизни возрасла, но и отдача от каждого человека иная. Мы коллективный вид, которы существует в социуме. Когда часть членов общества могут уже не пахать землю, чтобы прокормить себя, а просто купить еду и самовыражаться иначе – это поределенный шаг в сторону развития общества (если вы, конечно, считаете, что развитие общества заключается в улучшении среднего показателя качества и продолжительности жизни, познание мира и освоение новых территорий). В обществе, где каждая жизнь ценна, не будут выбрасывать на обочину жизни инвалидов любой категории. Их будут интегрировать в ощественную жизнь, чтобы они могли сделать свой вклад. Уже сказали про Хокинга. Он действительно сделал многое для развития общества (опять же, если его понимать так, как я описала выше). и если бы его просто оставили умирать – возможно замены среди “здоровых людей” мы бы ему не нашли еще десятки лет.

Люди с генетическими заболеваниями – очень широкая группа. И далеко не все они могут вообще участвовать в размножении, если вас это волнует в плане общей деградации. Но социально полезны они могут быть, они могут способствовать функционированию общества.

Еще это стало так заметно сейчас, потому что технологии могут позволить сохранять людям жизнь и дееспособность не смотря на ряд заболевания. Однако мы не можем решать, какая жизнь ценна, какая нет. Спасают всех, кого могут и кого позволяют ресурсы. Это можно трактовать и с моральной точки зрения, но я могу сказать по этому поводу, что мы просто не знаем, какой человек и насколько полезен будет. По этой причине бросать большую группу людей умирать или просто вычеркивать из общества – расточительно. В наше время это более расточительно, чем бросать. Потому что когда бросать было выгоднее – бросали.

К слову, отбор на нас действует. Они меняется и усложняется, но он есть. То, как вы живете, что вы думаете и какой выбор делаете на том или ином этапе жизни – все это то происходит в рамках эволюции, но теперь она перешла в те сферы, которые мы от биологии привыкли отделять. Тем не менее, все, что мы делаем, заложено в нас нашими же ДНК и культурным наследием (тоже своего рода генетика, но информационная). А последнее – есть так же продукт нашей эволюции как вида, плод мозга, сформировавшегося для выживания.

Прочитать ещё 5 ответов

Какие нуклеотиды входят в состав и ДНК, и РНК?

Со-основатель медико-генетического центра Genotek. Сотрудник Института Биомедици…

Нуклеотиды в ДНК:

Аденин – А

Цитозин – Ц (C)

Гуанин – Г(G)

Тимин – Т

В РНК:

Аденин – А

Цитозин – Ц (C)

Гуанин – Г(G)

Урацил – У(U)

Таким образом, и в ДНК, и в РНК встречаются аденин, цитозин, гуанин.

Действительно ли можно определить свою национальность (вплоть до % каждой нации) с помощью генетических тестов, просто плюнув в пробирку?

Мой канал на Яндекс-Дзен
“Генеалогия для новичков” — https://clc.to/stas01 .

Нет, конечно. Национальность – это множество социальных факторов: язык, религия, культура, самоосознание… Ничего этого нет в ДНК. Следовательно, тест ДНК не покажет национальность. 

Что же может показать этот тест? Он может показать ваших генетических родственников и те места их проживания, которые они указали. Вот совокупность этих мест их современного проживания (или проживания их предка) лаборатории и выдают вам как этническую составляющую.

Например, ваш далёкий предок имел детей, которые уехали, например, в Италию лет так 300 назад и лишь один остался жить в России. Если потомки этих мигрантов массово сделают тесты ДНК, а потом и вы, то результаты вашего теста покажут, что вы имеете в Италии близких генетических родственников и лаборатория выдаст, что вы на 50% итальянец. А вы будете ломать голову и раздумывать, как это ваш ближайший предок сумел приехать из Италии в Россию и вы об этом ничего не знаете.

Советую прочитать: https://thequestion.ru/questions/437038/odna-kontora-v-peterburge-predlagaet-za-9990-rublei-dnk-test-na-nacionalnost-ya-yavlyayus-metisom-25-kazakh-i-75-russkii-po-otcu-kazakh-chto-pokazhet-test

Прочитать ещё 2 ответа

В чем смысл атеизма, если мы еще не до конца поняли как устроен наш мир и есть ли в нем Верховный разум, описать который хотя бы попытались мировые религии?

Психолог, сертифицированный гештальт-терапевт. Telegram: @introvert172
А ещё я…

Смысл атеизма в том чтобы не множить сущностей и не опираться на воображаемых “друзей”, а учиться жить в том мире, в котором мы можем на что-то повлиять, опираясь на себя и принимая ответственность за свою жизнь.

До конца наш мир мы не поймём никогда. И что теперь? Всегда были, есть и будут части этого мира непонятные пока или непонимаемые в принципе. Это вовсе не означает, что для их объяснения обязательно прибегать к Ктулху, Кришне, Яхве или гномикам.

Смысл атеизма в том, чтобы не довольствоваться ответом “это Бог так захотел”, а искать другие причины событий собственной жизни, находить в них свою роль и делать то, что можешь, не ожидая помощи персонажа с картинки.

Прочитать ещё 59 ответов

Источник

Стандартный генетический код характеризуется триплетностью, вырожденностью, специфичностью, непрерывностью, неперекрываемостью и универсальностью.

1. Триплетность. Определенное сочетание трех нуклеотидных остатков в молекуле нуклеиновой кислоты, являющееся единицей генетического кода, называется триплетом, или кодоном.

Например, если один из фрагментов полинуклеотидной цепочки в молекуле мРНК имеет следующую последовательность нуклеотидных остатков или триплетов:

Какое свойство генетического кода называется неперекрываемостью

то этой последовательности триплетов соответствует определенная последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи:

Какое свойство генетического кода называется неперекрываемостью

Вся генетическая информация клетки хранится в ДНК. Фрагмент молекулы ДНК, в котором записана информация о первичной структуре одного белка (одной полипептидной цепочки), называется структурным геном (от греч. ytvoq — род, происхождение). Поскольку одна полипептидная цепь может содержать от 50 до 2000 (и даже больше) аминокислотных остатков, ген, кодирующий такую поли- пептидную цепь, должен состоять соответственно из 150—6000 (и больше) нуклеотидных остатков.

Микробная клетка кишечной палочки Е. coli содержит одну молекулу ДНК, в которой зашифрована первичная структура нескольких тысяч белков, обеспечивающих жизнеспособность клетки. Следовательно, в гигантской молекуле ДНК Е. coli расположено несколько тысяч генов, каждый из которых несет информацию об одном из белков, синтезируемых клеткой. В ДНК человека содержится приблизительно 20,5 тыс. структурных генов.

Однако на гены приходится только 3% от всей длины ДНК. Функции остальных 97% этой нуклеиновой кислоты пока не выяснены.

2. Вырожденность. В ходе расшифровки генетического кода было установлено, что из 64 возможных триплетов смысловое значение имеет только 61. Эти триплеты получили название значащих. Таким образом, одной и той же аминокислоте может соответствовать более чем один значащий триплет. Это свойство биологического кода получило название вырожденности, или избыточности.

Вырожденность генетического кода не одинакова для разных аминокислот. Так, лейцин, серин или аргинин кодируются шестью вариантами триплетов, а аланин, валин, глицин, пролин или треонин — четырьмя вариантами триплетов, различающимися между собой лишь остатком третьего азотистого основания (см. табл. 6). Более того, стандартный биологический код двух аминокислот — метионина и триптофана — не вырожден, в генах ядерных ДНК каждая из них шифруется только одним вариантом кодона.

Избыточность значащих триплетов — важнейшее свойство биологического кода, так как она повышает устойчивость информационного потока к неблагоприятным воздействиям внешней среды. При определении природы аминокислоты, которая должна быть включена в белок, третий нуклеотидный остаток в кодоне не имеет столь большого значения, как первые два, поскольку для многих аминокислот его замена не сказывается на смысле кодона.

Три кодона из 64 возможных (УАА, УАГ и УГА) не шифруют ни одну из протеиногенных аминокислот. Они играют роль сигналов, обозначающих конец записи информации о первичной структуре полипептидной цепи, и называются терминирующими (от англ, to terminate — завершать), а также стоп-кодонами, нонсенс-кодонами или бессмысленными.

  • 3. Специфичность. Каждому значащему триплету стандартного генетического кода соответствует только одна определенная аминокислота. В этом смысле нуклеотидно-аминокислотный код строго однозначен.
  • 4. Непрерывность. Запись информации о первичной структуре белковых молекул является линейной и однонаправленной. В ней отсутствуют «знаки препинания», т.е. сигналы, указывающие на конец одного кодона и начало следующего. Триплеты следуют один за другим непрерывно.
  • 5. Неперекрываемость. Любой нуклеотидный остаток внутри одного гена входит в состав только одного триплета и не может входить одновременно в состав двух или трех триплетов.
  • 6. Универсальность. Это важнейшее свойство генетического кода заключается в том, что смысловое значение триплетов у всех живущих на Земле организмов одинаковое.

Установление универсальности генетического кода дало возможность целенаправленного манипулирования генетическим материалом и послужило основой возникновения генной инженерии (1972) — новой отрасли науки, занимающейся вопросами пересадки генов из одних организмов в другие и получения необычных комбинаций генов разных организмов. Например, с помощью генной инженерии получают для медицинских целей человеческий интерферон. Этот антивирусный белок синтезируется бактериями, в ДНК которых был введен ген интерферона человека.

Однако генетический код универсален не абсолютно. В ДНК митохондрий и у некоторых простейших организмов он немного отличается от канонического.

Источник

Анна Б.

13 ноября 2018  · 481

Не перестаю узнавать новое. Люблю путешествия и все с этим связанное. Много лет…

Вырожденность генетического кода – это свойство, которое препятствует возникновению мутаций. В коде 20 аминокислот, а триплетов, их кодирующих 61, поэтому каждая аминокислота кодируется несколькими триплетами. И всего таких кодов может быть 549. А это, если говорить простыми словами, сводит к минимуму мутацию в ДНК. Это основной защитный механизм живых организмов планеты.

Каковы основные отличия растительной клетки от животной?

Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…

В растительных клетках есть пластиды, например, хлоропласты, в животных клетках пластид не бывает. По-разному происходит питание клеток: растительная клетка питается автотрофным путем, животная – гетеротрофным. У всех животных клеток есть клеточный центр, среди растений клеточный центр имеют только низшие виды. Вакуоль растительной клетки это единая полость с соком, у животной клетки вакуолей несколько видов: сократительные, пищеварительные и выделительные.

Прочитать ещё 4 ответа

Почему между нуклеотидами и аминокислотами не существует комплементарности? Разве генетический код не доказывает эту комплементарность?

Популяризатор биологии, особенно биохимии и доказательной медицины. Область научной…  · vk.com/mir_mol

Между аминокислотами и нуклеотидами нет комплементарности наподобие той, которая есть между нуклеотидами А—Т/У и Г—Ц. Вас, очевидно, интересует вопрос, как в таком случае происходит трансляция, то есть перевод с языка нуклеотидов на язык аминокислот, а именно синтез белка в соответствии с последовательностью матричной РНК (мРНК). Правила такого перевода называются генетическим кодом.

Во-первых, синтез белка происходит не напрямую по мРНК, а с участием адаптеров – молекул-посредников, называемых транспортными РНК (тРНК). Одним участком тРНК взаимодействует с мРНК по принципу комплементарности, который никто не отменял (кодон-антикодоновое взаимодействие). А с другим концом молекулы тРНК связана молекула аминокислоты. Поэтому если говорить максимально корректно, то тРНК, уже участвующую в процессе трансляции, лучше называть аминоацил-тРНК («аминоацил» значит остаток аминокислоты). Аминокислоты, сидящие на соседних молекулах тРНК, позже соединятся с помощью пептидной связи. И так далее. Происходит биосинтез полипептида.

Во-вторых, важным моментом является специфическое присоединение определённой аминокислоты к определённой тРНК (имеющей строго определённый антикодон). Конечно, это происходит до трансляции! Чтобы такой процесс произошёл и чтобы специфичность была соблюдена, необходимо действие фермента. Он называется аминоацил-тРНК-синтетаза. Она имеет интересную структуру, которая позволяет ещё и дополнительно контролировать корректность связывания аминокислоты со «своей» тРНК. Мало кто обращает внимание на эту реакцию, но именно в этот момент и происходит реализация генетического кода! Таким образом, в реализации генетического кода принимает участие не комплементарность, сходная с комплементарностью между определёнными нуклеотидами, а субстратная специфичность тРНК с конкретным антикодоном и аминокислоты к ферменту.

Генетический код лишь говорит о существовании соответствия между кодонами тРНК и аминокислотами, но не раскрывает механизма, обеспечивающего такое соответствие. Для реализации генетического кода важен не принцип комплементарности, а специфичность действия аминоацил-тРНК-синтетазы.

Каков генетический код и его свойства?

Генетический код-способ записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности образующих эти кислоты нуклеотидов.

Свойства:
-Специфичность-3 нуклеотида кодируют только 1 определенную аминокислоту.
-Избыточность-1 аминокислота может кодироваться несколькими нуклеотидами
-Триплетность-3 нуклеотида кодируют 1 аминокислоту
-Неперекрываемость-3 нуклеотида входят в состав только 1 аминокислоты
-Универсальность-генетический год един для всех организмов

Один и тот же набор ДНК содержится во всех клетках организма. Почему же клетки различаются?

Это очень интересный вопрос! Мне кажется, предыдущий ответ немножко сумбурный, поэтому отвечу.
Дело в том, что в нашем организме нет ни одной клетки, в которой работали бы все гены сразу. Во всех клетках нашего организма всегда работает некоторый процент от всего генома. Это – так называемые “гены домашнего хозяйства”. Они отвечают за самые важные и необходимые функции, вне зависимости от специализации и вида клетки. То есть это те гены, которые работают во всех клетках без исключения. А есть гены, которые работают только в одном типе клеток, например, в нейронах мозга. Эти гены занимают определённый процент во всём геноме. Есть гены, работающие только в эритроцитах. Например, зачем нейронам гемоглобин для переноса кислорода? В нейронах ген гемоглобина отключается,  зато гемоглобин необходим эритроцитам, и там этот ген активно работает. Такие гены называются “luxury гены” или “гены роскоши”.
Таким образом, клетки отличаются друг от друга, несмотря на одинаковый геном, потому что в каждом типе клеток работает свой набор генов, а не весь геном целиком.

Прочитать ещё 1 ответ

Одинаковые ли генетические коды у близнецов?

программист, предприниматель

Близнецы бывают разные. 

Однояйцевые близнецы появляются, когда одна оплодотворенная яцеклетка в определенный момент (по не всегда понятным причинам) делится на два эмбриона. У таких близнецов общая ДНК и внешне они обычно почти совершенно неотличимы, особенно в раннем возрасте, когда разница в питании и образе жизни еще не сказалась.

Разнояйцевые близнецы получаются из двух одновременно оплодотворенных яйцеклеток. Они имеют разную ДНК и могут очень сильно отличаться, в том числе и внешне. Порой, кроме общей даты рождения вообще ничего не говорит о том, что два стоящих перед тобой человека – близнецы, а не просто братья/сестры.

Прочитать ещё 2 ответа

Источник