Генетический код

Генетический код— это свойственная всем живым организмам единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов (см. рис. 8).

 

Рис. 8. Строение ДНК:

 

Φ — остаток фосфорной кислоты; Д — сахар дезоксирибоза; А, Т, Г, Ц — азотистые основания, ( —) и (а) — двойные и тройные водородные связи между азотистыми

основаниями; 5', 3' — окончания цепи нуклеотидов

Как уже отмечалось выше, ДНК состоит из двух ветвей, закрученных вокруг общей оси, с повторяющимися элементами, нуклеотидами: 0,34 нм (нанометра) —

расстояние между азотистыми основаниями нуклеотидов в молекуле ДНК, 3,4 нм

— шаг спирали на один ее виток, на который приходится 10 азотистых оснований. Общая длина ДНК в каждой клетке человека равна приблизительно 2 м. Число клеток у человека составляет примерно 5 · 1014. Общая длина ДНК всех клеток человека составляет примерно 1014км.

Реализация генетического кода осуществляется по схеме ДНК—РНК—белокдля всех организмов (за исключением некоторых вирусов, у которых имеется только РНК). ДНК выполняет в реализации этой схемы-программы следующие функции:

— хранит наследственную информацию об организме в виде последовательности и чередования пар связи между азотистыми основаниями двух комплементарных полимерных составляющих ДНК-цепей из нуклеотидов;

— передает информацию о группе белков организма из ядра клетки в цитоплазму, для этого с ДНК снимается копия с помощью и-РНК, которая доставляется в рибосому цитоплазмы, где происходит синтез белка;

— передает посредством репликации наследственную информацию от материнских клеток к дочерним клеткам в процессах роста и развития организма

(о механизме репликации речь пойдет далее).

Таким образом, в ядре клетки весом 6 · 10-12 г содержится вся информация об организме.

Реализация генетического кода по схеме ДНК-РНК-белок происходит в два этапа, которые называются транскрипцией и трансляцией.

Транскрипция (лат. transcriptio — перенесение)

Транскрипция(лат. transcriptio — перенесение) — биосинтез РНК на матрице ДНК осуществляется в клетках организма ферментами, называемыми полимеразами. Таким образом, речь идет о переходе от ДНК к образованию РНК. Трансляция(лат. translation — передача) — биосинтез белков на основе считывания генетической информации, записанной в виде последовательности нуклеотидов в молекулах информационных или матричных РНК.

ДНК не принимает непосредственного участия в синтезе белков организма.

ДНК содержится в ядре клеток растений, животных, человека и отделена ядерной мембраной от цитоплазмы, где происходит

синтез белка. Небольшая часть ДНК (около 5%) находится вне ядра клетки, в

митохондрии (см. рис. 9).