Microsoft Word 60 2012 Белясова doc

Генетический код. Первые представления о том, каким образом в 
генах закодирована наследственная информация, изложил Ф. Крик в 
своей гипотезе «последовательности», согласно которой последова-
тельность аминокислот в полипептидной цепи определяется последо-
вательностью элементов в гене. Экспериментальное подтверждение 
данная гипотеза получила уже после расшифровки генетического кода 
в опытах Чарльза Яновского, который в 1964 г. показал совпадение 
относительного положения индуцированных мутаций в гене trpA 
E. coli и аминокислотных замен в кодируемом этим геном ферменте – 
триптофан-синтетазе. Таким образом, была доказана коллинеарность 
структуры гена и кодируемого им полипептида. 
Тем не менее молекулярные основы этой коллинеарности были 
вовсе не очевидны, поскольку все разнообразие аминокислот в поли-
пептидах описывается значением 20, а разнообразие нуклеотидов в 
ДНК – значением 4. Таким образом, один нуклеотид никак не может 
кодировать одну аминокислоту в пептиде. 
Эксперименты Ф. Крика и его соавторов по исследованию мута-
ций у бактериофага Т4 кишечной палочки позволили прийти к заклю-
чению, что каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, 
т. е. генетический код триплетный. Этот вывод следовал из наблюде-
ния, что мутации, сопровождающиеся вставками или выпадениями 
(делециями) одного либо двух нуклеотидов из генома Т4, приводили к 

---

24 
образованию аномальных белков с нарушенной функцией. Наоборот, 
вставки или делеции трех нуклеотидов часто сопровождались незна-
чительными изменениями в составе белков, в результате чего послед-
ние сохраняли активность. Ф. Крик и С. Бреннер заключили, что гене-
тический код считывается дискретными единицами по три нуклеоти-
да. В таком случае вставка (делеция) триплета нуклеотидов должна 
приводить к добавлению (изъятию) всего одной аминокислоты из со-
става соответствующего полипептида. В ситуации, когда вставка 
(делеция) нуклеотидов совершается в количестве, не кратном трем, 
должен происходить сдвиг рамки считывания и последовательность 
аминокислот в белке должна полностью меняться. 
Таким образом, генетический код триплетный, т. е. положение ка-
ждой аминокислоты в полипептиде задается последовательностью из 
трех нуклеотидов, которая носит название «кодон». Поскольку число 
разных нуклеотидов в ДНК равно четырем, то количество возмож-
ных вариантов триплетов нуклеотидов будет описываться числом: 
4 
⋅ 4 ⋅ 4 = 64. При этом 61 из 64 триплетов кодирует аминокислоты, 
причем каждый триплет – только одну аминокислоту, а 3 оставшихся 
кодона служат сигналами окончания (терминации) трансляции 
(рис. 1.7). Эти кодоны называют стоп (stop)-кодонами, или нонсенс-
кодонами, поскольку они не определяют никакой аминокислоты. По-
мимо этого, два кодирующих триплета (чаще ATG – для Met, иногда 
GTG – для Val) выполняют двойную функцию: кодируют аминокис-
лоты метионин или валин и служат стартовыми кодонами, на кото-
рых начинается процесс трансляции (рис. 1.7).