Универсальность кода

Вырождение кода доказывается и тем, что при значительных вариациях в составе ДНК различных организмов доля Г Н-Ц варьирует от 25 до 75 /о (см. стр. 90), средний состав белков меняется мало. Вместе с тем ряд фактов указывает на универсальность кода. Предположение о том, что значительная часть нуклеотидов ДНК не функциональна, трудно согласовать с однородностью состава ДНК у данного биологического вида. Напротив, эти факты находят естественное объяснение, если коц сильно вырожден. [c.558]

Универсальность кода в сущности доказывается размножением фагов и вирусов в клетках. Вирусная ДНК или РНК использует биосинтетический аппарат клетки и синтезирует свои белки. Белок закодирован нуклеиновой кислотой вируса, а бесклеточная система — иная. [c.587]

Новой, очень критической проверке подвергся и тезис об универсальности кода. В самом деле, ведь сама идея генной инженерии, то есть возможность переносить гены из [c.71]

Рис. 18. Код митохондрий. Такой код имеют митохондрии человека. У митохондрий дрожжей кодоны, начинающиеся с ЦУ, кодируют треонин, а кодон АУА отвечает Иле. Стрелками указаны те места, в которых код митохондрий человека отличается от универсального кода, приведенного на рнс. 6.

Большой интерес представляет вопрос о значении того момента, когда эволюция системы привела к появлению универсального кода, в котором различные раздражения, исходящие из внешней среды, вызывают серии импульсов одной и той же природы [21, 22]. [c.231]

Изучение особенностей универсального кода нервной системы показывает, что и возмущения в неравновесных функциях распределения также строго ограничены, примером этого может служить распространение нервного импульса с последующим восстановлением распределения потенциалов. Статистическая теория не может предвидеть такого оборота событий, так как она в общей и неопределенной форме способна описывать связи, лежащие в основе существования динамических организаций. [c.232]

Но непосвященным не стоит вторгаться в эту область — здесь сейчас исследования в самом разгаре. Мы вновь покинем лабораторию и обратимся к вопросу, который уже поднимался раньше, — к вопросу об универсальности кода. [c.85]

Код универсален одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у всех организмов. (Несколько триплетных кодов митохондриальной ДНК и некоторых древних бактерий отличаются от универсального кода.) [c.170]

Теории, объясняющие универсальность кода. Имеются две теории, объясняющие универсальность кода и не беспорядочного распределения аминокислот по кодонам. Одни исследователи предполагают, что код имеет структурную основу и что имеется стереохимическое соответствие между каждой аминокислотой и ее кодоном или антикодоном. Поэтому код не может быть изменен в процессе эволюции. Однако экспериментальных доказательств стерического соответствия на молекулярных моделях пока получить не удается. [c.289]

Универсальность кода для всех ныне существующих организмов свидетельствует о том, что код оставался неизменным на протяжении длительных периодов эволюции. Можно представить себе два альтернативных объяснения столь высокой стабильности генетического кода. Первое из них, так называемая стереохимическая теория , утверждает, что существует стерическая взаимосвязь между нуклеотидным триплетом кодона (или антикодона) и боковой цепью аминокислоты, которую этот кодон определяет. Следует отметить, что это предположение противоречит ходу рассуждений Крика, которые привели к предсказанию существования [c.458]

Универсальность кода (игнорируя эти редкие исключения) свидетельствует о том, что он сложился очень рано в процессе эволюции. Согласно некоторым моделям, первоначально должны были существовать некоторые сте-реохимические взаимоотношения между аминокислотами и их кодонами. Затем, по мере развития белок-синтези-рующий системы, шел отбор на увеличение эффективности и уменьшение числа ошибок. [c.62]

В некоторый момент времени код был заморожен в его современном виде, поскольку сложившаяся система кодирования оказалась достаточно изощренной для того, чтобы любые изменения значений кодонов не приводили к критическим изменениям в белке, обусловленным аминокислотной заменой. Универсальность кода означает, что он возник еще в первоначальном наборе примитивных клеток, из которых произошли все ныне живущие организмы. [c.62]

Таблица 7-4. Различия между универсальным кодом и митохондриальными генетическими кодами

Курсивом и цветом выделены значения кодонов, отличающиеся от универсального кода. [c.491]

Благодаря колоссальной структурной емкости биополимеров процессы в системах биополимеров проявляют качественно новые свойства по сравнению с процессами в системах обычных молекул. Одной из важнейших особенностей биополимеров оказывается их способность к репликации. Когда в окружающей среде имеется достаточное количество подходящих мономеров, биополимеры могут размножаться. Механизм репликации в настоящее время в основном ясен, его детали несущественны для нашего рассмотрения. Нужно только напомнить, что информация, необходимая для репликации, зашифрована универсальным кодом с помощью последовательности нуклеотидов в цепи ДНК. Репликация ДНК, имеющей вид двойной спирали, происходит путем разделения нитей и последующей достройки каждой из них до полной двойной спирали. Строительство цепи полипептидов происходит посредством считывания зашифрованной в последовательности нуклеотидов в цепи ДНК информации, а РНК-носитель осуществляет перевод этой информации. [c.213]

Наконец, универсальность кода белкового синтеза определяется тем, что он един для всего живого на земле от простейшего фага или бактерии до венца творения—человека и неизменен уже более 3 млрд. лет. Однако код белкового синтеза в митохондриях существенно отличается от такового прокариот и эукариот и его происхождение остается загадкой. К тому же у реснитчатых и микоплазм он тоже отличается от канонического терминирующие кодоны у них вьшолняют кодирующую функцию. [c.298]

Таблица 7-4. Различия между универсальным кодом и митохондриальными генетическими кодами Кодон Универсальный код Митохондриальные коды

Необходимо отметить, что падежи Филлмора носят промежуточный характер между синтаксическим и семантическим описанием лексемы. Падежи служат способом семантической интерпретации синтаксических отношений между управляющей и управляемыми лексемами в предложении. Развитием идеи падежей Филлмора можно считать универсальные коды Мартынова [38]. [c.84]

Код, данный на рис. 3, является универсальным для белоксинтези-рующих систем бактерий и цитоплазмы всех эукариот, включая животных, грибы и высшие растения. Однако в живой природе имеются также и исключения. По крайней мере белоксинтезирующие системы митохондрий животных (млекопитающих) и грибов обнаруживают ряд отклонений от этого универсального кода. Так, в митохондриях изученных эукариотических организмов триптофан кодируется как UGG, так и UGA соответственно, UGA не является терминирующим кодоном. В митохондриях млекопитающих (человека) кодоны AGA и AGG — терминирующие и не кодируют аргинин. В митохондриях дрожжей вся кодоновая семья UU, U , UA и UG кодирует треонин, а не лейцин (хотя в митохондриях другого гриба, Neurospora, они кодируют лейцин, в соответствии с универсальным кодом). [c.16]

При исследовании генетического кода в опытах in vivo также были получены доказательства универсальности кода, однако в последние годы выявлены некоторые особенности его в митохондриях животных, включая клетки человека. Генетический код цитоплазмы отличается от такового митохондрий 4 кодонами. Два кодона АУГ, который обычно является инициаторным кодоном, кодирует также метионин в цепи, и УГА, являющийся нонсенс-кодоном, кодирует в митохондриях триптофан. Кодоны АГА и АГГ являются для митохондрий скорее терминирующими, а не кодирующими аргинин. В результате для считывания генетического кода митохондрий требуется меньше разных тРНК, в то время как цитоплазматическая система трансляции обладает полным набором тРНК. [c.522]

Отклонения от универсальности кода, как об этом уже говорилось на с, 262, наблюдаются в митохондриях. У митохондрий человека АУА кодирует не Иле, а Мет, кодон УГА — не обрыв цепи, а Трп, кодоны АГА и АГГ — терминирующие. Кодовая таблица оказывается более симметричной в соответствии с нред-скаэанием Ичаса (1969). У митохондрий дрожжей УГА—Трп ЦУА, ЦУЦ, ЦУГ, ЦУУ — не Лей, а Тре, АГА, АГТ — терминирующие. Вырождение для Тре достигло восьми кодонов. [c.279]

Видно, что этот код в целом похож на код, уже известный ранее. Но четыре кодона изменили свой смысл. Кодон УГА отвечает триптофану, а АУА — метионину, а кодоны АГА и АГГ стали терминируюш,ими. Но на этом чудеса не кончились. Когда сравнили последовательности ДНК и белков у дрожжевых митохондрий, то оказалось, что у них код и не такой, как обычно, и не такой, как у митохондрий человека. К тем изменениям, которые имеются у кода митохондрий человека, добавилось еще такое все четыре лейцн-новых кодона, начинающихся с ЦУ, перешли к треонину. Треонину стало отвечать восемь кодонов У лейцина осталось только два УУА и УУГ. Правда, кодон АУА вернулся к Иле, как в универсальном коде. [c.73]

Универсальность кода. Было показано, что почти все 64 триплета при их испытании в бесклеточных системах несут какую-то смысловую нагрузку. Это делает естественным предположение, согласно которому какие-то черты генетического кода носят универсальный характер. Более того, гетерологич-ные бесклеточные системы (т. е. системы, содержащие рибосомы из организма одного вида, а транспортные РНК и активирующие ферменты — из организма другого вида) способны синтезировать полипептиды так же эффективно, как и соответствующие гомологичные системы, что опять-таки свидетельствует об универсальности кода. Имеются также косвенные данные, говорящие о том, что смысл данного кодона сохраняется неизменным для разных систем. Наконец,, было показано, что белоксинтезирующая система из Е. olt способна транслировать информацию, содержащуюся в РНК из вируса растений. Данные, полученные в опытах на Е. oli и других бактериях, на вирусах, дролоках, проростках растений, ретикулоцитах кролика, печени крысы, гемоглобине человека и т. д., убедительно подтверждают предполо- [c.499]

Книга написана людьми, судя по всему, слабо разбирающимися в биологии у некоторых (одноклеточных) организмов весь организм заключен в эту одну клетку (с. 3) и называется этот код универсальный код жизни (с. 4) генная инженерия — это наука из пробирки (с. 8) растения имеют стрекательные клетки (с. 3) нидерландские исследователи... обнаружили, что живые и целые гены устойчивости могут перепрыгивать из ГМ-продукта в кишечник человека и выживать там до нескольких минут (с. 20). Что такое живой ген и как он может прыгать Пытаясь объяснить простые биологические процессы, авторы строят фантастические конструкции. Например, они хотят доказать, что маки с красными листьями нельзя получить традиционными методами, а можно лишь генно-ин-женерными. (Это сомнительно. В листьях мака есть красные пигменты, и их количество можно увеличить путем селекции. В лепестки листья не превратятся, так как выполняют иные, несвойственные лепесткам, функции. Даже генная инженерия не избавит листья от необходимости осуществлять фотосинтез и содержать хлорофилл.) Существует барьер, предотвращающий покраснение листьев. Этот барьер может быть обусловлен двумя причинами красный ген во [c.150]

Хотя смысл большинства кодонов был первоначально установлен с помощью белоксинтезирующего аппарата Е. соН, последующие опыты по специфическому связыванию с трииуклеотидами, проведенные с аминоа-цил-тРНК из представителей различных таксономических групп, как прокариотов, так и эукариотов (включая человека), продемонстрировали универсальность кодовой таблицы. Предварительные данные в пользу универсальности кода были получены еще при исследовании аминокислотных замен в мутантных белках (см. табл. 28). Все эти замены могли быть объяснены замещениями единичных оснований согласно кодовой таблице (табл. 27), хотя исследованные мутантные белки включали не только белки Е. соН, ио и белок оболочки вируса табачной мозаики и гемоглобин человека. [c.458]

Самым значимым свойством генетического кода является его универсальность, т. е. он в основном одинаков у организмов, стоящих на разных уровнях развития у человека, растений, вирусов, бактерий. Такая универсальность генетического кода легла в основу генной инженерии (см. главу 19). Например, рибосомы и молекулы тРНК в кишечной палочке Е. соИ могут осуществлять трансляцию цепи мРНК, кодирующей синтез гемоглобина, и синтезировать полноценный гемоглобин. Универсальность кода свидетельствует также о древности его происхождения и консервативности, в результате которой даже при длительной эволюции важнейшие особенности метаболизма сохраняются неизменными. Сходство генетического кода у разных организмов — это прямое доказательство того, что все живые организмы произошли от единого предка. [c.367]

Прямое доказательство универсальности кода было получено при сравнении последовательностей ДНК с со-ответствуюшими белковыми последовательностями. Оказалось, что во всех бактериальных и эукариотических геномах используются одни и те же наборы кодовых значений. Однако состав оснований различных геномов сильно варьирует в противоположность относительному постоянству аминокислотного состава белков. Можно думать поэтому, что различные виды используют различающиеся характерные наборы кодонов-синонимов. Действительно, наблюдаемое постоянство аминокислотного состава можно объяснить только вырожденностью генетического кода. [c.62]

После того как генетический код был полностью расшифрован, были разработаны методы определения нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК, которые позволили окончательно убедиться в правильности расшифровки и универсальности кода. Определение первичной структуры природных мРНК, например мРНК куриного овальбумина (рис. 11.18), показало, что аминокислотную последовательность белка можно прочитать непосредственно по соответствующей нуклеотидной последовательности с помощью таблицы генетического кода. При этом было установлено, что терминаторные кодоны, об определении структуры которых рассказывалось в предыдущем разделе, действительно выступают в роли сигналов терминации трансляции. Более того, удалось получить представление о некоторых достаточно неожиданных способах, с помощью которых может осуществляться зашифровка генетической информации, а также ее выражение в ходе транскрипции и трансляции. [c.83]

Генетический код, используемый в митохондриях, удалось расшифровать с помощью сопоставления аминокислотных последовательностей митохондриальных белков с соответствующими фрагментами нуклеотидной последовательности митохондриальной ДНК. Так, оказалось, что и у дрожжей, и у млекопитающих триптофан кодируется как триплетом UGG, так и триплетом UGA, который, согласно табл. 12.1, служит терминаторным кодоном. Например, в аминокислотной последовательности субъединищ.1 II митохондриальной щ1тохром-с-оксидазы человека из пяти остатков триптофана три соответствуют кодону UGA, а два других-кодону UGG. Поэтому ясно, что кодон UGA в митохондриях человека не может выступать в роли терминатора трансляции. Расшифрованный таким образом генетический код, используемый в митохондриях человека, представлен в табл. 12.9. Среди других отличий от обычного универсального кода можно отметить то, что кодон AUA вместо изолейцина кодирует метионин, а триплеты AGA и AGG являются не аргининовыми кодонами, а сигналами терминации трансляции. [c.96]

Цветом выделены кодоны, отличающиеся по значению от универсального кода (табл. 12.1). Отмечены семейства кодонов, каждое из которых считывается молекулами тРНК одного вида, содержащими остаток в первом положении. [c.97]

Почти полная идентичность генетического кода у всех организмов служит убедительным доводом в пользу того, что все клетки произошли от общего предшественника. Как же в этом случае объяснить некоторые отличия генетического кода митохондрий Приблизиться к пониманию этого помогли недавно полученные данные о различии генетического кода в митохондриях разных организмов. Папример, триплет UGA, служащий в универсальном коде стоп-кодоном, в митохондриях млекопитающих, грибов и простейших кодирует триптофан, но в митохондриях растений используется как стоп-кодон. Аналогичным образом триплет AGG, обычно кодирующий аргинин, в митохондриях млекопитающих обозначает сигнал "stop", а у дрозофилы кодирует серин (табл. 7-4). Подобные отклонения указывают на то, что в генетическом коде митохондрий могут происходить случайные перемены. Вероятно, возможность появления и закрепления в потомстве случайных изменений в значении кодона связана с необычайно малым числом белков, кодируемых митохондриальным геномом в большом геноме подобные изменения привели бы к нарушению функции многих белков и, как следствие, к гибели клетки. [c.491]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология