Щодня, що минає, засоби масової інформації, присвячені популяризації науки, повторюють більшу кількість новин, пов’язаних з біологією, а особливо з нуклеїновими кислотами, білками та генною інженерією. Однак існує соціально нестабільна культура щодо основних питань біології. Цей допис спробує дати просту відповідь на питання друга: Що таке генетичний код?

нуклеїнові кислоти

Для початку генетичний код - це саме такий: код. Як визначено Королівською іспанською академією (RAE), код - це "комбінація знаків, що має певне значення в рамках усталеної системи", а також "шифрування для формулювання та розуміння секретних повідомлень".

Конкретний випадок генетичного коду можна пояснити як молекулярний словник. Через нього нуклеїнові кислоти пов’язані з білками, перекладеними з них, які відповідають за те, що називали експресією генів.

Щоб це зрозуміти, необхідно знати молекулярні структури головних героїв: нуклеїнові кислоти та білки. В обох випадках це високомолекулярні полімери, або те саме, великі молекули, утворені об'єднанням інших менших молекул - мономерів. Мономери, що утворюють нуклеїнові кислоти, є нуклеотидами, а ті, що складають білки, - амінокислотами.

Таким чином, генетичний код встановлює взаємозв'язок між 4 азотистими основами, присутніми в нуклеотидах, що утворюють нуклеїнові кислоти, і 20 амінокислотами, на яких засновані білки. Таємнича "таємниця", яка згадується в одному із значень, передбачених РАЕ, полягає в тому, щоб з'ясувати, як встановлюються ці відносини.

Проблеми виникають при спробі поєднати 4 елементи, азотисті основи, з 20 амінокислотами. Жоден читач не уникне, що це співвідношення не може бути однією базою для кожної амінокислоти, оскільки їх кількість перевищує таку. Тоді потрібно буде згрупувати кілька основ, поки всі амінокислоти не будуть зашифровані.

Групування 2 азотистих основ також не вирішує питання, оскільки таким чином досягається 16 варіацій, все ще недостатніх. Математик швидко зрозумів, що для кодування всіх амінокислот потрібні групи щонайменше з 3 азотистими основами. Групи з 3 дають 64 можливості (VR = 4³ = 64). Це перевищило б 20 можливостей, які шукали, але наразі це не повинно викликати занепокоєння.

Таким чином, кожна з 20 амінокислот буде зашифрована, принаймні, групою з 3 азотистих основ. Ці групи відомі в біології як базові триплети або кодони. Послідовності кодонів у нуклеїновій кислоті визначають порядок амінокислот у білку. Код також включає деякі триплети, які діють як спейсери та ініціатори синтезу білка.

Однією з найважливіших характеристик генетичного коду є те, що він універсальний, тобто всі живі істоти мають однаковий код, що дуже корисно в експериментах з нуклеїновими кислотами (біотехнологія або генна інженерія).

Однак деякі винятки з генетичного коду були виявлені в бактеріальних організмах. З іншого боку, в мітохондріях, клітинних органелах, пов’язаних з виробництвом метаболічної енергії, генетичний код інший, хоча передається самостійно.

Ще одна з особливостей генетичного коду, про який уже згадувалося, полягає в тому, що він вироджений. Ця концепція стосується існування надлишку кодонів. Трапляється, що різні амінокислоти кодуються різною кількістю кодонів, деякі лише одним, а інші двома-трьома, і є навіть триплети, які не кодують жодної амінокислоти.

У живих організмах експресія генів відбувається за допомогою біосинтезу білків, які, як уже було сказано, відповідають за виконання вказівок, що містяться в нуклеїнових кислотах.