Mavzu: Informatsiyani kodlash mexanizmlari

Inson kodini dekodlash

90-yillarda Inson genomi loyihasi ishga tushirildi, buning natijasida 2000-yillarda inson genlarining 99,99 foizini o'z ichiga olgan genomning bo'laklari topildi. Protein sintezida ishtirok etmaydigan va kodlanmagan fragmentlar noma'lum bo'lib qoldi. Ularning roli hali noma'lum.

Oxirgi marta 2006 yilda topilgan 1-xromosoma genomdagi eng uzuni hisoblanadi. Undagi buzilishlar va mutatsiyalar natijasida uch yuz ellikdan ortiq kasalliklar, jumladan, saraton paydo bo'ladi.
Bunday tadqiqotning rolini ortiqcha baholab bo'lmaydi. Ular genetik kod nima ekanligini aniqlaganlarida, rivojlanishning qanday qonuniyatlarga ko'ra sodir bo'lishi, morfologik tuzilishi, psixikasi, ayrim kasalliklarga moyilligi, moddalar almashinuvi va yomonliklari qanday shakllanganligi ma'lum bo'ldi.
Genetik kod ostida DNK va RNKdagi nukleotid birikmalarining ketma-ket joylashishini bildiruvchi bunday belgilar tizimini tushunish odatiy holdir, bu protein molekulasidagi aminokislotalar birikmalarining ketma-ketligini aks ettiruvchi boshqa belgilar tizimiga mos keladi.
Bu muhim!
Olimlar genetik kodning xususiyatlarini o'rganishga muvaffaq bo'lganda, universallik asosiylaridan biri sifatida tan olindi. Ha, qanchalik g'alati tuyulmasin, hamma narsani yagona, universal, umumiy genetik kod birlashtiradi. U uzoq vaqt davomida shakllangan va jarayon taxminan 3,5 milliard yil oldin tugagan. Shuning uchun kodning tuzilishida uning paydo bo'lishidan to hozirgi kungacha bo'lgan evolyutsiya izlarini kuzatish mumkin.
Genetik koddagi elementlarning ketma-ketligi haqida gapiradigan bo'lsak, bu uning xaotiklikdan uzoq ekanligini, lekin qat'iy belgilangan tartibga ega ekanligini anglatadi. Va bu ham asosan genetik kodning xususiyatlarini aniqlaydi. Bu so'zlardagi harflar va bo'g'inlarning joylashishiga teng. Bu odatiy tartibni buzishga arziydi va biz kitoblar yoki gazetalar sahifalarida o'qiydigan narsalarning aksariyati bema'ni gaplarga aylanadi.
Genetik kodning asosiy xossalari

Odatda kod maxsus tarzda shifrlangan ba'zi ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. Kodni ochish uchun siz farqlovchi xususiyatlarni bilishingiz kerak.

Shunday qilib, genetik kodning asosiy xususiyatlari:

• 
  uchlik;
  
• 
  degeneratsiya yoki ortiqcha;
  
• 
  o'ziga xoslik;
  
• 
  davomiylik;
  
• 
  yuqorida aytib o'tilgan ko'p qirrali.
  

Keling, har bir mulkni batafsil ko'rib chiqaylik.
1. Uchlik
Bu uchta nukleotid birikmasi molekula ichida ketma-ket zanjir hosil qilganda (ya'ni DNK yoki RNK). Natijada, triplet birikma hosil bo'ladi yoki aminokislotalardan birini, uning peptid zanjiridagi joylashuvini kodlaydi.
Kodonlar (ular kodli so'zlar!) o'zlarining ulanish ketma-ketligi va ularning bir qismi bo'lgan azotli birikmalar (nukleotidlar) turi bilan ajralib turadi.
Genetikada 64 ta kodon turini ajratish odatiy holdir. Ular har birida 3 tadan to'rt turdagi nukleotidlarning birikmalarini hosil qilishi mumkin. Bu 4 raqamini uchinchi darajaga ko'tarish bilan tengdir. Shunday qilib, 64 ta nukleotid birikmasini hosil qilish mumkin.
2. Genetik kodning ortiqchaligi
Bu xususiyat bitta aminokislotani shifrlash uchun bir nechta kodonlar kerak bo'lganda kuzatiladi, odatda 2-6 oralig'ida. Va faqat triptofan bitta triplet bilan kodlanishi mumkin.
3. O‘ziga xoslik
U sog'lom gen merosining ko'rsatkichi sifatida genetik kodning xususiyatlariga kiritilgan. Misol uchun, zanjirda oltinchi o'rinda joylashgan GAA tripleti shifokorlarga qonning yaxshi holati, normal gemoglobin haqida aytib berishi mumkin. Aynan u gemoglobin haqida ma'lumotni olib yuradi va u ham uni kodlaydi.Va agar odam kamqonlik bilan kasallangan bo'lsa, nukleotidlardan biri kodning boshqa harfi - U bilan almashtiriladi, bu kasallikning signalidir.
4. Davomiylik
Genetik kodning bu xususiyatini yozishda shuni esda tutish kerakki, kodonlar zanjir bog'lari kabi masofada emas, balki to'g'ridan-to'g'ri yaqinlikda, nuklein kislotalar zanjirida birin-ketin joylashgan va bu zanjir uzilmaydi - u mavjud boshlanishi yoki oxiri yo'q.
5. Ko'p qirralilik
Erdagi hamma narsa umumiy genetik kod bilan birlashtirilganligini hech qachon unutmaslik kerak. Va shuning uchun primatda va odamda, hasharotlar va qushlarda, yuz yoshli baobabda va erdan zo'rg'a chiqqan o't pichog'ida o'xshash aminokislotalar bir xil uchliklarda kodlangan.
Aynan genlarda organizmning xossalari haqidagi asosiy ma'lumotlar saqlanadi, bu organizm ilgari yashaganlardan meros bo'lib qolgan va genetik kod sifatida mavjud bo'lgan dasturning bir turi.
Tanadagi metabolizmda yetakchi rol oqsillar va nuklein kislotalarga tegishli.
Protein moddalari barcha hayotiy hujayra tuzilmalarining asosini tashkil qiladi, g'ayrioddiy yuqori reaktivlikka ega va katalitik funktsiyalarga ega.
Nuklein kislotalar hujayraning eng muhim organi - yadro, shuningdek, sitoplazma, ribosoma, mitoxondriya va boshqalarning bir qismidir Nuklein kislotalar irsiyatda, tananing o'zgaruvchanligida va oqsil sintezida muhim, birlamchi rol o'ynaydi.
Reja sintez oqsil hujayra yadrosida saqlanadi va to'g'ridan-to'g'ri sintez yadrodan tashqarida sodir bo'ladi, shuning uchun zarur yetkazib berish xizmati kodlangan reja yadrodan sintez joyigacha. Ushbu yetkazib berish xizmati RNK molekulalari tomonidan amalga oshiriladi.
Jarayon soatda boshlanadi yadro hujayralar: DNKning bir qismi "narvon" ochiladi va ochiladi. Shu sababli, RNK harflari DNK zanjirlaridan birining ochiq DNK harflari bilan bog'lanish hosil qiladi. Ferment RNK harflarini ipga ulash uchun uzatadi. Shunday qilib, DNK harflari RNK harflariga "qayta yoziladi". Yangi hosil bo'lgan RNK zanjiri ajratiladi va DNK "narvon" yana buriladi. DNKdan ma'lumotni o'qish va uning RNK shablonini sintez qilish jarayoni deyiladi transkripsiya , va sintezlangan RNK informatsion yoki deyiladi i-RNK .
Keyingi o'zgarishlardan so'ng, bunday kodlangan mRNK tayyor bo'ladi. i-RNK yadrodan chiqadi va oqsil sintezi joyiga boradi, u erda i-RNK harflari deşifr qilinadi. i-RNK ning uchta harfidan iborat har bir to'plami bitta o'ziga xos aminokislotani bildiruvchi "harf" ni hosil qiladi.
RNKning yana bir turi bu aminokislotani qidiradi, uni ferment yordamida ushlaydi va oqsil sintezi joyiga yetkazadi. Bu RNK transfer RNK yoki tRNK deb ataladi. mRNK xabari o'qilishi va tarjima qilinishi bilan aminokislotalar zanjiri o'sadi. Bu zanjir buralib, o‘ziga xos shaklga ega bo‘lib, bir turdagi oqsil hosil qiladi. Hatto oqsillarni katlama jarayoni ham diqqatga sazovordir: barchasini hisoblash uchun kompyuterdan foydalanish variantlari 100 ta aminokislotadan tashkil topgan oʻrta kattalikdagi oqsilni buklash uchun 1027 (!) yil kerak boʻladi. Va organizmda 20 ta aminokislotadan iborat zanjir hosil bo'lishi uchun bir soniyadan ko'proq vaqt ketadi va bu jarayon tananing barcha hujayralarida doimiy ravishda sodir bo'ladi.