Генетическая информация

---

Генетическая информация в клетке

Генетическая информация – информация о строении и жизнедеятельности клетки и организма в целом, заключенная в нуклеотидной последовательности ДНК.
Ген – участок ДНК, в котором содержится информация о первичной структуре одного белка.
Кодон (триплет) – последовательность из трех нуклеотидов, кодирующая одну аминокислоту белка.
Генетический код – свойственный всем живым организмам способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов.

Рис. 1 Таблица генетического кода

Свойства генетического кода
1. Триплетность – значащей единицей кода является триплет.
2. Непрерывность – между триплетами нет знаков препинания.
3. Неперекрываемость – один нуклеотид входит в состав одного триплета.
4. Специфичность – один триплет кодирует только одну аминокислоту.
5. Вырожденность – одной аминокислоте может соответствовать несколько триплетов.
6. Универсальность – генетический код един для всех живых организмов.

Из 64 кодовых триплетов 61 кодон — кодирующие, кодируют аминокислоты, а 3 — бессмысленные, не кодируют аминокислоты, терминирующие синтез полипептида при работе рибосомы (УАА, УГА, УАГ). Кроме того, есть кодон — инициатор (метиониновый), с которого начинается синтез любого полипептида.

Процесс, обеспечивающий точную передачу генетической информации из поколения в поколение, возможен благодаря уникальной способности ДНК к самоудвоению – Репликации.
Репликация ДНК – синтез дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской ДНК.
Репликация — сложный процесс, идущий с участием ферментов (ДНК-полимераз и многих других). Она осуществляется полуконсервативным способом, то есть под действием ферментов молекула ДНК раскручивается и около каждой цепи, выступающей в роли матрицы, по принципу комплементарности достраивается новая цепь.
Таким образом, в каждой дочерней ДНК одна цепь является неизменной, материнской, а вторая — вновь синтезированной. Раскручивание молекулы происходит на небольшом отрезке (несколько десятков нуклеотидов), называемом репликативной вилкой.
Синтез дочерних цепей ДНК на одном участке сопровождается раскручиванием нового отрезка ДНК. Таким образом, репликативная вилка перемещается вдоль молекулы, пока не дойдет до точки окончания синтеза.
В материнской ДНК цепи антипараллельны. ДНК-полимеразы способны двигаться в одном направлении — от 3’-конца к 5’-концу, строя дочернюю цепь антипараллельно — от 5’ к 3’-концу.

Одна ДНК-полимераза передвигается в направлении от 3’к 5’ по одной цепи ДНК, синтезируя лидирующую цепь.
Другая ДНК-полимераза движется по другой цепи (5’- 3’) в обратную сторону (тоже в направлении 3’-5’), синтезируя вторую дочернюю цепь фрагментами Оказаки, которые после завершения репликации сшиваются в единую цепь. Эта цепь называется отстающей.

Рис. 2 Репликация ДНК

Эукариотические хромосомы содержат большое число репликонов.
Репликационная вилка начинается с образования особой структуры – репликационного глаза. Участок, в котором образуется репликационный глаз, называют точкой начала репликации (около 300 нуклеотидов).
Репликация идет в обоих направлениях, полная репликация генома млекопитающих заканчивается за 9 часов.