Генети́чний код — певна відповідність між послідовністю нуклеотидів в молекулі ДНК (мРНК) і послідовністю амінокислот в молекулі білка, яка нею кодується. Ця система правил розташування нуклеотидів в молекулах нуклеїнових кислот (ДНК і РНК) надає всім живим організмам можливість кодування амінокислотної послідовності білків за допомогою послідовності нуклеотидів.
У ДНК використовується чотири нуклеотиди — аденін (А), гуанін (G), цитозин (С) і тимін (T), які в україномовній літературі також часто позначаються літерами А, Г, Ц і Т відповідно. Ці букви складають «алфавіт» генетичного коду. У РНК використовуються ті ж нуклеотиди, за винятком тиміну, який замінений схожим нуклеотидом, — урацилом, який позначається буквою U (або У в україномовній літературі). У молекулах ДНК і РНК нуклеотиди складають ланцюжки й, таким чином, інформація закодована у вигляді послідовності генетичних «букв».
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWxMMlV4TDBST1FWOTBjbUZ1YzJ4aGRHbHZibDlsZUdGdGNHeGxMbXB3Wnk4eU1EQndlQzFFVGtGZmRISmhibk5zWVhScGIyNWZaWGhoYlhCc1pTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOHlMekpsTDA1MVkyeGxKVU16SlVJemRHbGtieTV3Ym1jdk1qQXdjSGd0VG5WamJHVWxRek1sUWpOMGFXUnZMbkJ1Wnc9PS5wbmc=.png)
Для синтезу білків у природі використовуються 20 різних амінокислот. Кожен білок є ланцюжком або декількома ланцюжками амінокислот в строго певній послідовності. Ця послідовність називається первинною структурою білка, що також значною мірою визначає всю будову білка, а отже і його біологічні властивості. Набір амінокислот також універсальний для переважної більшості живих організмів.
Експресія генів або реалізація генетичної інформації у живих клітинах (зокрема синтез білка, що кодується геном) здійснюється за допомогою двох основних матричних процесів: транскрипції (тобто синтезу мРНК на матриці ДНК) і трансляції генетичного коду в амінокислотну послідовність (синтез поліпептидного ланцюжка на матриці мРНК). Для кодування 20 амінокислот, а також стоп-сигналу, що означає кінець білкової послідовності, достатньо трьох послідовних нуклеотидів. Набір з трьох нуклеотидів називається кодоном. Прийняті скорочення, що відповідають амінокислотам і кодонам, зображені на малюнку.
Властивості генетичного коду
- Триплетність — три послідовно розміщені нуклеотиди кодують одну з 20 амінокислот, які разом утворюють триплет, або кодон.
- Безперервність — кодони не розділяються між собою, тобто інформація зчитується безперервно. Кожний з кодонів не залежить один від одного і під час біосинтезу зчитується повністю.
- Дискретність — один і той же нуклеотид не може входити одночасно до складу двох або більш кодонів.
- Специфічність — кожний кодон може кодувати лише одну амінокислоту. Завдяки цьому генетичний код не перекривається.
- Виродженість — одна і та ж амінокислота може кодуватися декількома різними кодонами.
- Колінеарність — послідовність кодонів нуклеотидів точно відповідає послідовності амінокислотних залишків у поліпептиді
- Наявність термінальних кодонів — беззмістовних, або стоп-кодонів, які не здатні кодувати амінокислоти. Вони виконують функцію роздільника між двома ланцюгами кодонів та переривають синтез поліпептиду.
- Універсальність — єдиний генетичний код є, практично, однаковим в організмах різного рівня складності — від вірусів до людини (хоча існують кілька інших, менш поширених варіантів генетичного коду, див. список на сайті NCBI Taxonomy [ 1 червня 2009 у Wayback Machine.]).
Варіанти генетичного коду
Більшість організмів переважно користуються одним варіантом коду, так званим «стандартним кодом», проте це не завжди є правилом. Перший приклад відхилення від стандартного генетичного коду був відкритий в 1979 році при дослідженні генів мітохондрій людини. З того часу було знайдено декілька подібних варіантів, включаючи різні альтернативні коди мітохондрій, наприклад, прочитування стоп-кодону стандартного коду UGA як кодону, що визначає триптофан у мікоплазм. У бактерій і архей GUG і UUG часто використовуються як стартові кодони. В деяких випадках гени починають кодувати білок зі старт-кодону, який відрізняється від зазвичай використовуваного даним видом. У деяких білках нестандартні амінокислоти, такі як селеноцистеїн і піролізин вставляються рибосомою, під час зчитування стоп-кодону за умовами наявності певних послідовностей в мРНК після кодону. Селенцистеїн часто розглядається як 21-ша, а піролізин — 22-га амінокислота, що входять до складу білків.
Таблиця кодонів РНК
неполярні | полярні | основні | кислотні | (стоп-кодон) |
2ий нуклеотид | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
U | C | A | G | ||||||
1ий нуклеотид | U | UUU | (Фен/F) Фенілаланін | UCU | (Сер/S) Серин | UAU | (Тир/Y) Тирозин | UGU | (Цис/C) Цистеїн |
UUC | (Фен/F) Фенілаланін | UCC | (Сер/S) Серин | UAC | (Тир/Y) Тирозин | UGC | (Цис/C) Цистеїн | ||
UUA | (Лей/L) Лейцин | UCA | (Сер/S) Серин | UAA | Стоп-кодон | UGA | Стоп-кодон | ||
UUG | (Лей/L) Лейцин | UCG | (Сер/S) Серин | UAG | Стоп-кодон | UGG | (Трп/W) Триптофан | ||
C | CUU | (Лей/L) Лейцин | CCU | (Про/P) Пролін | CAU | (Гіс/H) Гістидин | CGU | (Арг/R) Аргінін | |
CUC | (Лей/L) Лейцин | CCC | (Про/P) Пролін | CAC | (Гіс/H) Гістидин | CGC | (Арг/R) Аргінін | ||
CUA | (Лей/L) Лейцин | CCA | (Про/P) Пролін | CAA | (Глн/Q) Глутамін | CGA | (Арг/R) Аргінін | ||
CUG | (Лей/L) Лейцин | CCG | (Про/P) Пролін | CAG | (Глн/Q) Глутамін | CGG | (Арг/R) Аргінін | ||
A | AUU | (Іле/I) Ізолейцин | ACU | (Тре/T) Треонін | AAU | (Асн/N) Аспарагін | AGU | (Сер/S) Серин | |
AUC | (Іле/I) Ізолейцин | ACC | (Тре/T) Треонін | AAC | (Асн/N) Аспарагін | AGC | (Сер/S) Серин | ||
AUA | (Іле/I) Ізолейцин | ACA | (Тре/T) Треонін | AAA | (Ліз/K) Лізин | AGA | (Арг/R) Аргінін | ||
AUG[A] | (Мет/M) Метіонін | ACG | (Тре/T) Треонін | AAG | (Ліз/K) Лізин | AGG | (Арг/R) Аргінін | ||
G | GUU | (Вал/V) Валін | GCU | (Ала/A) Аланін | GAU | (Асп/D) Аспарагінова кислота | GGU | (Глі/G) Гліцин | |
GUC | (Вал/V) Валін | GCC | (Ала/A) Аланін | GAC | (Асп/D) Аспарагінова кислота | GGC | (Глі/G) Гліцин | ||
GUA | (Вал/V) Валін | GCA | (Ала/A) Аланін | GAA | (Глу/E) Глутамінова кислота | GGA | (Глі/G) Гліцин | ||
GUG | (Вал/V) Валін | GCG | (Ала/A) Аланін | GAG | (Глу/E) Глутамінова кислота | GGG | (Глі/G) Гліцин |
- A Кодон AUG кодує амінокислоту метіонін, а також слугує як сайт ініціації трансляції.
![image](https://www.wikidata.uk-ua.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEudWstdWEubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWlMMkl5TDBkbGJtVjBhV05EYjJSbE1qRXRkbVZ5YzJsdmJpMHlYM1ZyTG5OMlp5ODBNREJ3ZUMxSFpXNWxkR2xqUTI5a1pUSXhMWFpsY25OcGIyNHRNbDkxYXk1emRtY3VjRzVuLnBuZw==.png)
Див. також
Посилання
- Genetic Code page in the NCBI Taxonomy section [ 11 грудня 2015 у Wayback Machine.] (переглянто 27 квітня 2007)
- . Архів оригіналу за 26 червня 2015. Процитовано 3 листопада 2007.
- Jukes TH, Osawa S, The genetic code in mitochondria and chloroplasts., Experientia. 1990 Dec 1;46(11-12):1117-26.
Джерела
- А. В. Сиволоб, С.Р. Рушковський, С.С. Кир'яченко та ін. (2008). (PDF). К: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет". с. 54-57. Архів оригіналу (PDF) за 4 березня 2016. Процитовано 17 березня 2016.
{{}}
: Явне використання «та ін.» у:|author=
()
![]() | Це незавершена стаття з генетики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Geneti chnij kod pevna vidpovidnist mizh poslidovnistyu nukleotidiv v molekuli DNK mRNK i poslidovnistyu aminokislot v molekuli bilka yaka neyu koduyetsya Cya sistema pravil roztashuvannya nukleotidiv v molekulah nukleyinovih kislot DNK i RNK nadaye vsim zhivim organizmam mozhlivist koduvannya aminokislotnoyi poslidovnosti bilkiv za dopomogoyu poslidovnosti nukleotidiv U DNK vikoristovuyetsya chotiri nukleotidi adenin A guanin G citozin S i timin T yaki v ukrayinomovnij literaturi takozh chasto poznachayutsya literami A G C i T vidpovidno Ci bukvi skladayut alfavit genetichnogo kodu U RNK vikoristovuyutsya ti zh nukleotidi za vinyatkom timinu yakij zaminenij shozhim nukleotidom uracilom yakij poznachayetsya bukvoyu U abo U v ukrayinomovnij literaturi U molekulah DNK i RNK nukleotidi skladayut lancyuzhki j takim chinom informaciya zakodovana u viglyadi poslidovnosti genetichnih bukv Genetichnij kodKomplementarni nukleotidi Dlya sintezu bilkiv u prirodi vikoristovuyutsya 20 riznih aminokislot Kozhen bilok ye lancyuzhkom abo dekilkoma lancyuzhkami aminokislot v strogo pevnij poslidovnosti Cya poslidovnist nazivayetsya pervinnoyu strukturoyu bilka sho takozh znachnoyu miroyu viznachaye vsyu budovu bilka a otzhe i jogo biologichni vlastivosti Nabir aminokislot takozh universalnij dlya perevazhnoyi bilshosti zhivih organizmiv Ekspresiya geniv abo realizaciya genetichnoyi informaciyi u zhivih klitinah zokrema sintez bilka sho koduyetsya genom zdijsnyuyetsya za dopomogoyu dvoh osnovnih matrichnih procesiv transkripciyi tobto sintezu mRNK na matrici DNK i translyaciyi genetichnogo kodu v aminokislotnu poslidovnist sintez polipeptidnogo lancyuzhka na matrici mRNK Dlya koduvannya 20 aminokislot a takozh stop signalu sho oznachaye kinec bilkovoyi poslidovnosti dostatno troh poslidovnih nukleotidiv Nabir z troh nukleotidiv nazivayetsya kodonom Prijnyati skorochennya sho vidpovidayut aminokislotam i kodonam zobrazheni na malyunku Vlastivosti genetichnogo koduTripletnist tri poslidovno rozmisheni nukleotidi koduyut odnu z 20 aminokislot yaki razom utvoryuyut triplet abo kodon Bezperervnist kodoni ne rozdilyayutsya mizh soboyu tobto informaciya zchituyetsya bezperervno Kozhnij z kodoniv ne zalezhit odin vid odnogo i pid chas biosintezu zchituyetsya povnistyu Diskretnist odin i toj zhe nukleotid ne mozhe vhoditi odnochasno do skladu dvoh abo bilsh kodoniv Specifichnist kozhnij kodon mozhe koduvati lishe odnu aminokislotu Zavdyaki comu genetichnij kod ne perekrivayetsya Virodzhenist odna i ta zh aminokislota mozhe koduvatisya dekilkoma riznimi kodonami Kolinearnist poslidovnist kodoniv nukleotidiv tochno vidpovidaye poslidovnosti aminokislotnih zalishkiv u polipeptidi Nayavnist terminalnih kodoniv bezzmistovnih abo stop kodoniv yaki ne zdatni koduvati aminokisloti Voni vikonuyut funkciyu rozdilnika mizh dvoma lancyugami kodoniv ta pererivayut sintez polipeptidu Universalnist yedinij genetichnij kod ye praktichno odnakovim v organizmah riznogo rivnya skladnosti vid virusiv do lyudini hocha isnuyut kilka inshih mensh poshirenih variantiv genetichnogo kodu div spisok na sajti NCBI Taxonomy 1 chervnya 2009 u Wayback Machine Varianti genetichnogo koduBilshist organizmiv perevazhno koristuyutsya odnim variantom kodu tak zvanim standartnim kodom prote ce ne zavzhdi ye pravilom Pershij priklad vidhilennya vid standartnogo genetichnogo kodu buv vidkritij v 1979 roci pri doslidzhenni geniv mitohondrij lyudini Z togo chasu bulo znajdeno dekilka podibnih variantiv vklyuchayuchi rizni alternativni kodi mitohondrij napriklad prochituvannya stop kodonu standartnogo kodu UGA yak kodonu sho viznachaye triptofan u mikoplazm U bakterij i arhej GUG i UUG chasto vikoristovuyutsya yak startovi kodoni V deyakih vipadkah geni pochinayut koduvati bilok zi start kodonu yakij vidriznyayetsya vid zazvichaj vikoristovuvanogo danim vidom U deyakih bilkah nestandartni aminokisloti taki yak selenocisteyin i pirolizin vstavlyayutsya ribosomoyu pid chas zchituvannya stop kodonu za umovami nayavnosti pevnih poslidovnostej v mRNK pislya kodonu Selencisteyin chasto rozglyadayetsya yak 21 sha a pirolizin 22 ga aminokislota sho vhodyat do skladu bilkiv Tablicya kodoniv RNKnepolyarni polyarni osnovni kislotni stop kodon 2ij nukleotidU C A G1ij nukleotid U UUU Fen F Fenilalanin UCU Ser S Serin UAU Tir Y Tirozin UGU Cis C CisteyinUUC Fen F Fenilalanin UCC Ser S Serin UAC Tir Y Tirozin UGC Cis C CisteyinUUA Lej L Lejcin UCA Ser S Serin UAA Stop kodon UGA Stop kodonUUG Lej L Lejcin UCG Ser S Serin UAG Stop kodon UGG Trp W Triptofan C CUU Lej L Lejcin CCU Pro P Prolin CAU Gis H Gistidin CGU Arg R ArgininCUC Lej L Lejcin CCC Pro P Prolin CAC Gis H Gistidin CGC Arg R ArgininCUA Lej L Lejcin CCA Pro P Prolin CAA Gln Q Glutamin CGA Arg R ArgininCUG Lej L Lejcin CCG Pro P Prolin CAG Gln Q Glutamin CGG Arg R ArgininA AUU Ile I Izolejcin ACU Tre T Treonin AAU Asn N Asparagin AGU Ser S SerinAUC Ile I Izolejcin ACC Tre T Treonin AAC Asn N Asparagin AGC Ser S SerinAUA Ile I Izolejcin ACA Tre T Treonin AAA Liz K Lizin AGA Arg R ArgininAUG A Met M Metionin ACG Tre T Treonin AAG Liz K Lizin AGG Arg R ArgininG GUU Val V Valin GCU Ala A Alanin GAU Asp D Asparaginova kislota GGU Gli G GlicinGUC Val V Valin GCC Ala A Alanin GAC Asp D Asparaginova kislota GGC Gli G GlicinGUA Val V Valin GCA Ala A Alanin GAA Glu E Glutaminova kislota GGA Gli G GlicinGUG Val V Valin GCG Ala A Alanin GAG Glu E Glutaminova kislota GGG Gli G GlicinA Kodon AUG koduye aminokislotu metionin a takozh sluguye yak sajt iniciaciyi translyaciyi Diagrama genetichnogo koduDiv takozhKodon Antikodon Komplementarnist Nukleotid Perelik program gennoyi inzheneriyiPosilannyaGenetic Code page in the NCBI Taxonomy section 11 grudnya 2015 u Wayback Machine pereglyanto 27 kvitnya 2007 Arhiv originalu za 26 chervnya 2015 Procitovano 3 listopada 2007 Jukes TH Osawa S The genetic code in mitochondria and chloroplasts Experientia 1990 Dec 1 46 11 12 1117 26 DzherelaA V Sivolob S R Rushkovskij S S Kir yachenko ta in 2008 PDF K Vidavnicho poligrafichnij centr Kiyivskij universitet s 54 57 Arhiv originalu PDF za 4 bereznya 2016 Procitovano 17 bereznya 2016 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite book title Shablon Cite book cite book a Yavne vikoristannya ta in u author dovidka Ce nezavershena stattya z genetiki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi