Գենետիկական կոդ

Գենետիկական կոդ, ժառանգական ինֆորմացիայի ծածկագրման համակարգ նուկլեինաթթուների համակարգում, կենդանիների, բույսերի, բակտերիաների և վիրուսների մոտ իրականացվում է նուկլեոաիդների հաջորդականությամբ։ Բնական նուկլեինաթթուներում՝ դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու (ԴՆԹ) և ռիբոնուկլեինաթթու (ՌՆԹ), հանդիպում են նուկլեոտիդների 5 տարածված ձևեր (յուրաքանչյուր նուկլեինաթթվում 4-ը), որոնք միմյանցից տարբերվում են ազոտային հիմքով։ ԴՆԹ պարունակում է ադենին (Ա), գուանին (Գ), ցիտոզին (Ց), թիմին (Թ), ՌՆԹ-ում թիմինի փոխարեն ուրացիլ է (Ու)։ Սպիտակուցում ամինաթթուների քանակությունն (20) ու գենետիկական կոդը կոդավորող նշանները (4) չեն համապատասխանում, հետևաբար կոդային թիվը, այսինքն՝ 1 ամինաթթուն կոդավորող նուկլեոտիդների քանակը 1 լինել չի կարող։ Ամերիկացի գիտնական Գ. Գամովը (1954 թ.-ին) առաջարկել է գենետիկական կոդի տրիպլետային մոդել, որտեղ 1 ամինաթթուն կոդավորվում է 3 նուկլեոտիդների խմբով՝ կոդոնով։ Առաջարկվեցին գենետիկական կոդի տարբեր մոդելներ, որոնցից ուշադրության արժանացան 3-ը՝ ծածկող կոդ առանց ստորակետի, չծածկող կոդ առանց ստորակետի և ստորակետներով կոդ։ 1961 թ.-ին Ֆ. Կրիկը (Մեծ Բրիտանիա) աշխատակիցների հետ միասին հաստատեց տրիպլետային չծածկող, առանց ստորակետի կոդի հիպոթեզը։

Հաստատվել են գենետիկական կոդի հետևյալ օրինաչափությունները.

Գոյություն ունի գծային համապատասխանություն նուկլեոտիդների և կոդավորող ամինաթթուների հաջորդականության միջև։
Գենետիկական կոդի հաշվումը սկսվում Է որոշակի կետից, մեկ ուղղությամբ, մեկ գենի սահմանում։
Կոդը չծածկող է։
Գենետիկական կոդը, որպես կանոն ունի այլասերում՝ 1 ամինաթթուն կոդավորում են 2 և ավելի տրիպլետ-սինոնիումներ։
Կոդային թիվը հավասար է 3-ի։
Գենետիկական կոդը կենդանի բնության մեջ ունիվերսալ է (առանձին բացառությամբ)։ Ամերիկացի գիտնականներ Մարշալ Նիրենբերգի, Ս. Օչոայի, Խ. Կորանի հետազոտություններով պարզվեց ոչ միայն կոդոնի կազմը, այլև նուկլեոտիդների հաջորդականությունը բոլոր կոդոններում։ Ըստ Ֆ. Կրիկի նշված աղյուսակը կենսաբանության համար ունի այն նշանակությունը, ինչ քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակը քիմիայի համար։ Աղյուսակից երևում է, որ կոդն ունի շատ համանուններ, այսինքն՝ յուրաքանչյուր ամինաթթու ներկայացված է մի քանի կոդոններով, բացառությամբ երկուսի (մեթիոնին, տրիպտոֆան), որոնք ունեն եզակի կոդոն։ 2. Կոդն ունի որոշակի կառուցվածք, ամինաթթվի տարբեր կոդոններ պատահականորեն չեն դասավորված աղյուսակում։ 3. Կոդն ունի նաև կոդոններ, որոնց ամինաթթու չի համապատասխանում։ Դրանցից ՈւԱԱ-ն, ՈւԱԴ-ն, ՈւԴԱ-ն ազդարարում են սպիտակուցի շղթայի ավարտը (թերմինացնող կոդոններ), իսկ ՈԻԱԴ-ն, ԴՈԻԴ-ն, ՈԻՈԻԴ-ն՝ սպիտակուցի սինթեզի սկիզբը (ինիցող)։ Գենետիկական կոդի իրացումը բջջում տեղի է ունենում 2 փուլով, առաջինը՝ կորիզում, երկրորդը՝ ցիտոպլազմայում, ռիբոսոմներում։

ԻՌՆԹ-ի կոդոնների և ամինաթթուների համապատասխանության սխեմա

Գենետիկական կոդը ընդհանուր է պրոկարիոտների և էուկարիոտների մեծամասնության համար։ Աղյուսակում ներկայացված են 64 կոդոնները և դրանց համապատասխան ամինաթթուները։ Հիմքերի հաջորդականությունը 5' --> 3' է։
		U	C	A	G
		2-րդ հիմք
1-ին հիմք	U	UUU (Phe/F)Ֆենիլալանին UUC (Phe/F) ֆենիլալանին UUA (Leu/L)Լեյցին UUG (Leu/L) լեյցին	UCU (Ser/S)Սերին UCC (Ser/S) սերին UCA (Ser/S) սերին UCG (Ser/S) սերին	UAU (Tyr/Y)Թիրոզին UAC (Tyr/Y) թիրոզին UAA Ochre (Ստոպ) UAG Amber (Ստոպ)	UGU (Cys/C)Ցիստեին UGC (Cys/C) ցիստեին UGA Opal (Ստոպ) UGG (Trp/W)Տրիպտոֆան
	C	CUU (Leu/L) լեյցին CUC (Leu/L) լեյցին CUA (Leu/L) լեյցին CUG (Leu/L) լեյցին	CCU (Pro/P)Պրոլին CCC (Pro/P) պրոլին CCA (Pro/P) պրոլին CCG (Pro/P) պրոլին	CAU (His/H)Հիստիդին CAC (His/H) հիստիդին CAA (Gln/Q)Գլուտամին CAG (Gln/Q) գլուտամին	CGU (Arg/R)Արգինին CGC (Arg/R) արգինին CGA (Arg/R) արգինին CGG (Arg/R) արգինին
	A	AUU (Ile/I)Իզոլեյցին AUC (Ile/I) իզոլեյցին AUA (Ile/I) իզոլեյցին AUG (Met/M)Մեթիոնին, Start^[1]	ACU (Thr/T)Թրեոնին ACC (Thr/T) թրեոնին ACA (Thr/T) թրեոնին ACG (Thr/T) թրեոնին	AAU (Asn/N)Ասպարգին AAC (Asn/N) ասպարգին AAA (Lys/K)Լիզին AAG (Lys/K) լիզին	AGU (Ser/S) սերին AGC (Ser/S) սերին AGA (Arg/R) արգինին AGG (Arg/R) արգինին
	G	GUU (Val/V)Վալին GUC (Val/V) վալին GUA (Val/V) վալին GUG (Val/V) վալին	GCU (Ala/A)Ալանին GCC (Ala/A) ալանին GCA (Ala/A) ալանին GCG (Ala/A) ալանին	GAU (Asp/D)Ասպարգինաթթու GAC (Asp/D) ասպարգինաթթու GAA (Glu/E)Գլուտամինաթթու GAG (Glu/E) գլուտամինաթթու	GGU (Gly/G)Գլիցին GGC (Gly/G) գլիցին GGA (Gly/G) գլիցին GGG (Gly/G) գլիցին

Հակառակ աղյուսակը (յուրաքանչյուր ամինաթթվի համար նշված են կոդոնները, ներառյալ ստոպ կոդոնները)
Ala/A	GCU, GCC, GCA, GCG	Leu/L	UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Arg/R	CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	Lys/K	AAA, AAG
Asn/N	AAU, AAC	Met/M	AUG
Asp/D	GAU, GAC	Phe/F	UUU, UUC
Cys/C	UGU, UGC	Pro/P	CCU, CCC, CCA, CCG
Gln/Q	CAA, CAG	Ser/S	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Glu/E	GAA, GAG	Thr/T	ACU, ACC, ACA, ACG
Gly/G	GGU, GGC, GGA, GGG	Trp/W	UGG
His/H	CAU, CAC	Tyr/Y	UAU, UAC
Ile/I	AUU, AUC, AUA	Val/V	GUU, GUC, GUA, GUG
START	AUG	STOP	UAG, UGA, UAA

Տես նաև

Ծանոթագրություններ

↑ AUG կոդոնը գաղտնագրում է մեթիոնինը, բայց և միաժամանակ հանդիսանում է մեկնարկային կոդոն. տրանսլյացիան որպես կանոն սկսվում է իՌՆԹ-ի AUG կոդոնից։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 5, էջ 503)։

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Գենետիկական կոդ» հոդվածին։

[1] AUG կոդոնը գաղտնագրում է մեթիոնինը, բայց և միաժամանակ հանդիսանում է մեկնարկային կոդոն. տրանսլյացիան որպես կանոն սկսվում է իՌՆԹ-ի AUG կոդոնից։

[1]