జీవశాస్త్రంలో కోడ్ అంటే ఏమిటి. జన్యువు, జన్యు సంకేతం యొక్క భావన

జన్యు సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు ప్రసారం చేయడానికి బాధ్యత వహించే పదార్థాలు న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు (DNA మరియు RNA).

కణాల యొక్క అన్ని విధులు మరియు మొత్తం శరీరం నిర్ణయించబడతాయి ప్రోటీన్ల సమితిఅందించడం

• సెల్యులార్ నిర్మాణాల నిర్మాణం,
• అన్ని ఇతర పదార్ధాల సంశ్లేషణ (కార్బోహైడ్రేట్లు, కొవ్వులు, న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు),
• జీవిత ప్రక్రియల కోర్సు.

శరీరంలోని అన్ని ప్రొటీన్లలోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమం గురించిన సమాచారాన్ని జన్యువు కలిగి ఉంటుంది. ఈ సమాచారం అంటారు జన్యు సమాచారం .

జన్యు నియంత్రణ కారణంగా, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ సమయం, వాటి పరిమాణం మరియు కణంలో లేదా మొత్తం శరీరంలోని స్థానం నియంత్రించబడతాయి. DNA యొక్క రెగ్యులేటరీ విభాగాలు దీనికి చాలా బాధ్యత వహిస్తాయి, కొన్ని సంకేతాలకు ప్రతిస్పందనగా జన్యు వ్యక్తీకరణను మెరుగుపరుస్తాయి మరియు బలహీనపరుస్తాయి.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌లో ప్రొటీన్ గురించిన సమాచారం ఒకే ఒక మార్గంలో నమోదు చేయబడుతుంది - న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమం రూపంలో. DNA 4 రకాల న్యూక్లియోటైడ్ల (A, T, G, C) నుండి నిర్మించబడింది మరియు ప్రోటీన్లు 20 రకాల అమైనో ఆమ్లాల నుండి తయారవుతాయి. అందువల్ల, DNAలోని నాలుగు-అక్షరాల రికార్డును ప్రోటీన్ల యొక్క ఇరవై-అక్షరాల రికార్డుగా అనువదించడంలో సమస్య తలెత్తుతుంది. అటువంటి అనువాదం నిర్వహించబడే సంబంధాలను అంటారు జన్యు సంకేతం.

అత్యుత్తమ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జన్యు సంకేతం యొక్క సమస్యను సిద్ధాంతపరంగా పరిగణించిన మొదటి వ్యక్తి జార్జి గామోవ్.జన్యు కోడ్ నిర్దిష్ట లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది క్రింద చర్చించబడుతుంది.

జన్యు సంకేతం ఎందుకు అవసరం?

జీవులలోని అన్ని ప్రతిచర్యలు ఎంజైమ్‌ల చర్యలో జరుగుతాయని ఇంతకుముందు మేము చెప్పాము మరియు ATP జలవిశ్లేషణ శక్తిని ఉపయోగించి కణాలను బయోపాలిమర్‌లను సంశ్లేషణ చేయడానికి కణాలను అనుమతించే జంట ప్రతిచర్యలకు ఎంజైమ్‌ల సామర్థ్యం. సరళమైన లీనియర్ హోమోపాలిమర్‌ల విషయంలో, అంటే ఒకేలాంటి యూనిట్‌లతో కూడిన పాలిమర్‌లు, అటువంటి సంశ్లేషణకు ఒక ఎంజైమ్ సరిపోతుంది. రెండు ఆల్టర్నేటింగ్ మోనోమర్‌లతో కూడిన పాలిమర్‌ను సంశ్లేషణ చేయడానికి, రెండు ఎంజైమ్‌లు అవసరం, మూడు - మూడు, మొదలైనవి. పాలిమర్ శాఖలుగా ఉంటే, బ్రాంచ్ పాయింట్ల వద్ద బంధాలను ఏర్పరచడానికి అదనపు ఎంజైమ్‌లు అవసరం. అందువల్ల, కొన్ని సంక్లిష్ట పాలిమర్‌ల సంశ్లేషణలో, పది కంటే ఎక్కువ ఎంజైమ్‌లు పాల్గొంటాయి, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో మరియు నిర్దిష్ట బంధంతో నిర్దిష్ట మోనోమర్‌ను జోడించడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

అయినప్పటికీ, ప్రొటీన్లు మరియు న్యూక్లియిక్ యాసిడ్‌ల వంటి ప్రత్యేకమైన నిర్మాణంతో క్రమరహిత హెటెరోపాలిమర్‌లను (అంటే, పునరావృతమయ్యే ప్రాంతాలు లేని పాలిమర్‌లు) సంశ్లేషణ చేసినప్పుడు, అటువంటి విధానం సూత్రప్రాయంగా అసాధ్యం. ఎంజైమ్ ఒక నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లాన్ని జతచేయగలదు, కానీ పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులో దానిని ఎక్కడ ఉంచాలో నిర్ణయించదు. ఇది ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్ యొక్క ప్రధాన సమస్య, దీనికి పరిష్కారం సాంప్రదాయ ఎంజైమాటిక్ ఉపకరణాన్ని ఉపయోగించడం అసాధ్యం. గొలుసులోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమం గురించి కొంత సమాచారాన్ని ఉపయోగించే అదనపు యంత్రాంగం అవసరం.

ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి కోల్ట్సోవ్ఇచ్చింది ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ యొక్క మాతృక విధానం. అదే అణువుల సంశ్లేషణకు ప్రోటీన్ అణువు ఆధారమని అతను నమ్మాడు, అంటే పాలీపెప్టైడ్ గొలుసులోని ప్రతి అమైనో ఆమ్ల అవశేషాల సరసన అదే అమైనో ఆమ్లం సంశ్లేషణ చేయబడిన కొత్త అణువులో ఉంచబడుతుంది. ఈ పరికల్పన ఆ యుగం యొక్క జ్ఞానం యొక్క స్థాయిని ప్రతిబింబిస్తుంది, జీవుల యొక్క అన్ని విధులు కొన్ని ప్రోటీన్లతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

అయినప్పటికీ, జన్యు సమాచారాన్ని నిల్వ చేసే పదార్థం న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు అని తరువాత స్పష్టమైంది.

జెనెటిక్ కోడ్ యొక్క లక్షణాలు

COLINEARITY (రేఖీయత)

ముందుగా, న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్ ప్రోటీన్లలోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమాన్ని ఎలా నమోదు చేస్తుందో చూద్దాం. న్యూక్లియోటైడ్‌లు మరియు అమైనో ఆమ్లాల శ్రేణులు సరళంగా ఉన్నందున, వాటి మధ్య సరళ అనురూప్యం ఉంది, అంటే DNAలోని ప్రక్కనే ఉన్న న్యూక్లియోటైడ్‌లు పాలీపెప్టైడ్‌లోని ప్రక్కనే ఉన్న అమైనో ఆమ్లాలకు అనుగుణంగా ఉన్నాయని భావించడం తార్కికం. ఇది జన్యు పటాల యొక్క సరళ స్వభావం ద్వారా కూడా సూచించబడుతుంది. అటువంటి సరళ కరస్పాండెన్స్ యొక్క రుజువు, లేదా సఖ్యత,జన్యు పటంలో ఉత్పరివర్తనలు మరియు ఉత్పరివర్తన జీవుల ప్రోటీన్లలో అమైనో ఆమ్ల ప్రత్యామ్నాయాల యొక్క సరళ అమరిక యొక్క యాదృచ్చికం.

త్రిగుణము

కోడ్ యొక్క లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, కనీసం తరచుగా వచ్చే ప్రశ్న కోడ్ నంబర్. నాలుగు న్యూక్లియోటైడ్లతో 20 అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్కోడ్ చేయడం అవసరం. సహజంగానే, 1 న్యూక్లియోటైడ్ 1 అమైనో ఆమ్లాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయదు, అప్పటి నుండి 4 అమైనో ఆమ్లాలను మాత్రమే ఎన్‌కోడ్ చేయడం సాధ్యమవుతుంది. 20 అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడ్ చేయడానికి, అనేక న్యూక్లియోటైడ్‌ల కలయికలు అవసరం. మేము రెండు న్యూక్లియోటైడ్ల కలయికలను తీసుకుంటే, మనకు 16 విభిన్న కలయికలు లభిస్తాయి ($4^2$ = 16). ఇది చాలదు. ఇప్పటికే మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌ల ($4 ^3 $ = 64) 64 కలయికలు ఉంటాయి, అనగా అవసరమైన దానికంటే ఎక్కువ. పెద్ద సంఖ్యలో న్యూక్లియోటైడ్‌ల కలయికలు కూడా ఉపయోగించవచ్చని స్పష్టంగా తెలుస్తుంది, అయితే సరళత మరియు ఆర్థిక వ్యవస్థ కారణాల వల్ల అవి అసంభవం, అంటే కోడ్ ట్రిపుల్.

క్షీణత మరియు ప్రత్యేకత

64 కలయికల విషయంలో, అన్ని కలయికలు అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయా లేదా ప్రతి అమైనో ఆమ్లం ఒక ట్రిపుల్ న్యూక్లియోటైడ్‌లకు అనుగుణంగా ఉందా అనే ప్రశ్న తలెత్తుతుంది. రెండవ సందర్భంలో, చాలా ట్రిపుల్‌లు అర్థరహితంగా ఉంటాయి మరియు ఉత్పరివర్తనాల ఫలితంగా న్యూక్లియోటైడ్ ప్రత్యామ్నాయాలు మూడింట రెండు వంతుల కేసులలో ప్రోటీన్ నష్టానికి దారితీస్తాయి. ఇది ఉత్పరివర్తనాల కారణంగా ప్రోటీన్ నష్టం యొక్క గమనించిన పౌనఃపున్యాలకు అనుగుణంగా లేదు, ఇది అన్ని లేదా దాదాపు అన్ని త్రిపాదిల వినియోగాన్ని సూచిస్తుంది. మూడు త్రిగుణాలు ఉన్నాయని తరువాత కనుగొనబడింది, అమైనో ఆమ్లాల కోడింగ్ కాదు. అవి పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు ముగింపును గుర్తించడానికి ఉపయోగపడతాయి. వాళ్ళు పిలువబడ్డారు కోడన్లను ఆపండి. 61 ట్రిపుల్‌లు వేర్వేరు అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయి, అనగా ఒక అమైనో ఆమ్లాన్ని అనేక త్రిపాదిల ద్వారా ఎన్‌కోడ్ చేయవచ్చు. జన్యు సంకేతం యొక్క ఈ లక్షణాన్ని అంటారు క్షీణత.అమైనో ఆమ్లాల నుండి న్యూక్లియోటైడ్ల వరకు, వ్యతిరేక దిశలో మాత్రమే క్షీణత సంభవిస్తుంది కోడ్ నిస్సందేహంగా ఉంది, అనగా. ఒక నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లం కోసం ప్రతి ట్రిపుల్ కోడ్‌లు.

విరామ చిహ్నాలు

సైద్ధాంతికంగా పరిష్కరించడం అసాధ్యం అని తేలిన ఒక ముఖ్యమైన ప్రశ్న ఏమిటంటే, పొరుగున ఉన్న అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే త్రిపాదిలు ఒకదానికొకటి ఎలా వేరు చేయబడతాయి, అంటే జన్యు వచనంలో విరామ చిహ్నాలు ఉన్నాయా.

కామాలు లేవు - ప్రయోగాలు

క్రిక్ మరియు బ్రెన్నర్ చేసిన తెలివిగల ప్రయోగాలు జన్యు గ్రంథాలలో "కామాలు" ఉన్నాయో లేదో కనుగొనడం సాధ్యపడింది. ఈ ప్రయోగాల సమయంలో, శాస్త్రవేత్తలు ఉత్పరివర్తన పదార్థాలను (అక్రిడిన్ రంగులు) ఉపయోగించారు - 1 న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క నష్టం లేదా చొప్పించడం. 1 లేదా 2 న్యూక్లియోటైడ్‌ల నష్టం లేదా చొప్పించడం ఎల్లప్పుడూ ఎన్‌కోడ్ చేయబడిన ప్రోటీన్ యొక్క విచ్ఛిన్నానికి కారణమవుతుందని తేలింది, అయితే 3 న్యూక్లియోటైడ్‌ల నష్టం లేదా చొప్పించడం (లేదా 3 యొక్క బహుళ) ఎన్‌కోడ్ చేయబడిన ప్రోటీన్ యొక్క పనితీరుపై వాస్తవంగా ప్రభావం చూపదు.

ABC న్యూక్లియోటైడ్‌ల పునరావృత ట్రిపుల్ (Fig. 1, a) నుండి రూపొందించబడిన జన్యు వచనం మనకు ఉందని ఊహించుకుందాం. విరామ చిహ్నాలు లేనట్లయితే, ఒక అదనపు న్యూక్లియోటైడ్‌ను చొప్పించడం వలన టెక్స్ట్ పూర్తిగా వక్రీకరణకు దారి తీస్తుంది (Fig. 1, a). జన్యు పటంలో ఒకదానికొకటి దగ్గరగా ఉన్న బ్యాక్టీరియోఫేజ్ ఉత్పరివర్తనలు పొందబడ్డాయి. అటువంటి ఉత్పరివర్తనాలను మోసే రెండు ఫేజ్‌లను దాటినప్పుడు, రెండు సింగిల్-లెటర్ ఇన్‌సర్ట్‌లను (Fig. 1, b) తీసుకువెళ్ళే ఒక హైబ్రిడ్ ఉద్భవించింది. ఈ విషయంలోనూ పాఠ్యాంశానికి అర్థం లేకుండా పోయిందని స్పష్టమవుతోంది. మీరు మరొక అక్షరం ఇన్సర్ట్ను పరిచయం చేస్తే, అప్పుడు చిన్న తప్పు విభాగం తర్వాత అర్థం పునరుద్ధరించబడుతుంది మరియు ఒక పనితీరు ప్రోటీన్ (Fig. 1, c) పొందటానికి అవకాశం ఉంది. విరామ చిహ్నాలు లేనప్పుడు ఇది ట్రిపుల్ కోడ్‌కు వర్తిస్తుంది. కోడ్ సంఖ్య భిన్నంగా ఉంటే, అర్థాన్ని పునరుద్ధరించడానికి అవసరమైన ఇన్‌సర్షన్‌ల సంఖ్య భిన్నంగా ఉంటుంది. కోడ్‌లో విరామ చిహ్నాలు ఉంటే, చొప్పించడం కేవలం ఒక ట్రిపుల్ రీడింగ్‌కు అంతరాయం కలిగిస్తుంది మరియు మిగిలిన ప్రోటీన్ సరిగ్గా సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది మరియు చురుకుగా ఉంటుంది. ఒకే-అక్షర చొప్పించడం ఎల్లప్పుడూ ప్రోటీన్ యొక్క అదృశ్యానికి దారితీస్తుందని ప్రయోగాలు చూపించాయి మరియు చొప్పించే సంఖ్య 3 యొక్క గుణకం అయినప్పుడు ఫంక్షన్ పునరుద్ధరణ జరుగుతుంది. అందువలన, జన్యు సంకేతం యొక్క ట్రిపుల్ స్వభావం మరియు అంతర్గత విరామ చిహ్నాలు లేకపోవడం నిరూపించబడింది.

అతివ్యాప్తి చెందని

మొదటి అమైనో ఆమ్లం కోసం కోడ్ చేయబడిన మొదటి, రెండవ మరియు మూడవ న్యూక్లియోటైడ్‌లు, రెండవ, మూడవ మరియు నాల్గవ - రెండవ అమైనో ఆమ్లం, మూడవది, నాల్గవ మరియు ఐదవది - మూడవది మొదలైన వాటి కోసం కోడ్ అతివ్యాప్తి చెందుతుందని గామో ఊహించాడు. పరికల్పన ప్రాదేశిక ఇబ్బందులను పరిష్కరించే రూపాన్ని సృష్టించింది, కానీ అది మరొక సమస్యను సృష్టించింది. ఈ కోడింగ్‌తో, ఇచ్చిన అమైనో యాసిడ్‌ను మరొకటి అనుసరించడం సాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే ట్రిపుల్ ఎన్‌కోడింగ్‌లో, మొదటి రెండు న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఇప్పటికే నిర్ణయించబడ్డాయి మరియు సాధ్యమయ్యే ట్రిపుల్‌ల సంఖ్య నాలుగుకి తగ్గించబడింది. ప్రోటీన్లలోని అమైనో ఆమ్ల శ్రేణుల విశ్లేషణ పొరుగు అమైనో ఆమ్లాల యొక్క అన్ని జతలు సంభవిస్తాయని చూపించింది, అనగా కోడ్ ఉండాలి అతివ్యాప్తి చెందని.

బహుముఖ ప్రజ్ఞ

కోడ్ డీకోడింగ్

జన్యు సంకేతం యొక్క ప్రాథమిక లక్షణాలను అధ్యయనం చేసినప్పుడు, దానిని అర్థాన్ని విడదీసే పని ప్రారంభమైంది మరియు అన్ని ట్రిపుల్స్ యొక్క అర్ధాలు నిర్ణయించబడ్డాయి (ఫిగర్ చూడండి). నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లాన్ని ట్రిపుల్ ఎన్‌కోడింగ్ అంటారు కోడన్.నియమం ప్రకారం, కోడన్లు mRNAలో సూచించబడతాయి, కొన్నిసార్లు DNA యొక్క సెన్స్ స్ట్రాండ్‌లో (అదే కోడన్‌లు, కానీ Yతో భర్తీ చేయబడిన T). మెథియోనిన్ వంటి కొన్ని అమైనో ఆమ్లాలకు ఒకే ఒక కోడాన్ ఉంటుంది. ఇతరులకు రెండు కోడన్లు (ఫెనిలాలనైన్, టైరోసిన్) ఉంటాయి. మూడు, నాలుగు మరియు ఆరు కోడన్ల ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడిన అమైనో ఆమ్లాలు ఉన్నాయి. ఒక అమైనో ఆమ్లం యొక్క కోడన్లు ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటాయి మరియు ఒక నియమం వలె, ఒక చివరి న్యూక్లియోటైడ్‌లో విభిన్నంగా ఉంటాయి. ఇది జన్యు సంకేతాన్ని మరింత స్థిరంగా చేస్తుంది, ఎందుకంటే ఉత్పరివర్తనాల సమయంలో కోడాన్‌లోని చివరి న్యూక్లియోటైడ్‌ను భర్తీ చేయడం వల్ల ప్రోటీన్‌లోని అమైనో ఆమ్లం భర్తీకి దారితీయదు. జన్యు సంకేతం యొక్క జ్ఞానం, జన్యువులోని న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమాన్ని తెలుసుకోవడం, ప్రోటీన్‌లోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమాన్ని తగ్గించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది ఆధునిక పరిశోధనలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

భూమిపై జీవం ఏర్పడటానికి న్యూక్లియోటైడ్‌లు ముఖ్యమైన లక్షణాన్ని కలిగి ఉన్నాయని గతంలో మేము నొక్కిచెప్పాము - ఒక ద్రావణంలో ఒక పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు సమక్షంలో, సంబంధిత న్యూక్లియోటైడ్‌ల పరిపూరకరమైన కనెక్షన్ ఆధారంగా రెండవ (సమాంతర) గొలుసు ఏర్పడే ప్రక్రియ ఆకస్మికంగా జరుగుతుంది. . రెండు గొలుసులలో ఒకే సంఖ్యలో న్యూక్లియోటైడ్‌లు మరియు వాటి రసాయన అనుబంధం ఈ రకమైన ప్రతిచర్యను అమలు చేయడానికి ఒక అనివార్యమైన పరిస్థితి. అయినప్పటికీ, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ సమయంలో, mRNA నుండి సమాచారం ప్రోటీన్ నిర్మాణంలోకి అమలు చేయబడినప్పుడు, పరిపూరకరమైన సూత్రాన్ని గమనించడం గురించి మాట్లాడలేము. mRNA మరియు సంశ్లేషణ చేయబడిన ప్రోటీన్‌లో మోనోమర్‌ల సంఖ్య భిన్నంగా ఉండటమే కాకుండా, ముఖ్యంగా ముఖ్యమైనది ఏమిటంటే, వాటి మధ్య నిర్మాణాత్మక సారూప్యత లేదు (న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఒకవైపు, అమైనో ఆమ్లాలు మరోవైపు) ) ఈ సందర్భంలో పాలీన్యూక్లియోటైడ్ నుండి పాలీపెప్టైడ్ యొక్క నిర్మాణంలోకి సమాచారాన్ని ఖచ్చితంగా అనువదించడానికి కొత్త సూత్రాన్ని సృష్టించాల్సిన అవసరం ఉందని స్పష్టమవుతుంది. పరిణామంలో, అటువంటి సూత్రం సృష్టించబడింది మరియు దాని ఆధారం జన్యు సంకేతం.

జన్యు సంకేతం అనేది DNA లేదా RNAలోని న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట ప్రత్యామ్నాయం ఆధారంగా న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువులలో వంశపారంపర్య సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి ఒక వ్యవస్థ, ఇది ప్రోటీన్‌లోని అమైనో ఆమ్లాలకు సంబంధించిన కోడన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

జన్యు సంకేతం అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది.

త్రిగుణము.

క్షీణత లేదా రిడెండెన్సీ.

అస్పష్టత.

ధ్రువణత.

అతివ్యాప్తి చెందని.

కాంపాక్ట్నెస్.

బహుముఖ ప్రజ్ఞ.

కొంతమంది రచయితలు కోడ్‌లో చేర్చబడిన న్యూక్లియోటైడ్‌ల యొక్క రసాయన లక్షణాలు లేదా శరీరం యొక్క ప్రోటీన్లలో వ్యక్తిగత అమైనో ఆమ్లాలు సంభవించే ఫ్రీక్వెన్సీకి సంబంధించిన కోడ్ యొక్క ఇతర లక్షణాలను కూడా ప్రతిపాదిస్తున్నారని గమనించాలి. అయితే, ఈ లక్షణాలు పైన పేర్కొన్న వాటి నుండి అనుసరిస్తాయి, కాబట్టి మేము వాటిని అక్కడ పరిశీలిస్తాము.

ఎ. త్రిగుణము. జన్యు సంకేతం, అనేక సంక్లిష్టంగా వ్యవస్థీకృత వ్యవస్థల వలె, అతిచిన్న నిర్మాణాత్మక మరియు అతిచిన్న ఫంక్షనల్ యూనిట్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ట్రిపుల్ అనేది జన్యు సంకేతం యొక్క అతి చిన్న నిర్మాణ యూనిట్. ఇది మూడు న్యూక్లియోటైడ్లను కలిగి ఉంటుంది. కోడాన్ అనేది జన్యు సంకేతం యొక్క అతి చిన్న ఫంక్షనల్ యూనిట్. సాధారణంగా, mRNA యొక్క త్రిపాదిలను కోడన్లు అంటారు. జన్యు సంకేతంలో, ఒక కోడాన్ అనేక విధులను నిర్వహిస్తుంది. మొదట, దాని ప్రధాన విధి ఏమిటంటే ఇది ఒకే అమైనో ఆమ్లాన్ని ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. రెండవది, కోడాన్ అమైనో ఆమ్లం కోసం కోడ్ చేయకపోవచ్చు, కానీ, ఈ సందర్భంలో, ఇది మరొక పనిని చేస్తుంది (క్రింద చూడండి). నిర్వచనం నుండి చూడగలిగినట్లుగా, ట్రిపుల్ అనేది వర్ణించే భావన ప్రాథమిక నిర్మాణ యూనిట్జన్యు సంకేతం (మూడు న్యూక్లియోటైడ్లు). కోడాన్ - వర్ణిస్తుంది ప్రాథమిక సెమాంటిక్ యూనిట్జన్యువు - మూడు న్యూక్లియోటైడ్లు పాలీపెప్టైడ్ గొలుసుకు ఒక అమైనో ఆమ్లం యొక్క జోడింపును నిర్ణయిస్తాయి.

ఎలిమెంటరీ స్ట్రక్చరల్ యూనిట్ మొదట సైద్ధాంతికంగా అర్థాన్ని విడదీయబడింది, ఆపై దాని ఉనికి ప్రయోగాత్మకంగా నిర్ధారించబడింది. నిజానికి, 20 అమైనో ఆమ్లాలు ఒకటి లేదా రెండు న్యూక్లియోటైడ్‌లతో ఎన్‌కోడ్ చేయబడవు ఎందుకంటే తరువాతి వాటిలో 4 మాత్రమే ఉన్నాయి. నాలుగు న్యూక్లియోటైడ్‌లలో మూడు 4 3 = 64 వేరియంట్‌లను ఇస్తాయి, ఇది జీవులలో లభించే అమైనో ఆమ్లాల సంఖ్య కంటే ఎక్కువ (టేబుల్ 1 చూడండి).

పట్టికలో అందించబడిన 64 న్యూక్లియోటైడ్ కలయికలు రెండు లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి. ముందుగా, 64 ట్రిపుల్ వేరియంట్‌లలో, 61 మాత్రమే కోడన్‌లు మరియు ఏదైనా అమైనో ఆమ్లాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయి, వాటిని అంటారు ఇంద్రియ కోడన్లు. మూడు ట్రిపుల్‌లు ఎన్‌కోడ్ చేయవు

టేబుల్ 1.

మెసెంజర్ RNA కోడన్‌లు మరియు సంబంధిత అమైనో ఆమ్లాలు

కొడోనోవ్ పునాది
				నాన్సెన్స్	నాన్సెన్స్
				నాన్సెన్స్
					మెత్
					షాఫ్ట్

అమైనో ఆమ్లాలు a అనువాదం ముగింపును సూచించే స్టాప్ సిగ్నల్స్. అటువంటి త్రిపాది మూడు ఉన్నాయి - UAA, UAG, UGA, వాటిని "అర్థం లేని" (అర్ధంలేని కోడన్లు) అని కూడా అంటారు. ఒక మ్యుటేషన్ ఫలితంగా, ఒక న్యూక్లియోటైడ్‌ను ట్రిపుల్‌లో మరొక దానితో భర్తీ చేయడంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇది సెన్స్ కోడాన్ నుండి ఒక అర్ధంలేని కోడాన్ ఉత్పన్నమవుతుంది. ఈ రకమైన మ్యుటేషన్ అంటారు అర్ధంలేని మ్యుటేషన్. జన్యువు లోపల (దాని సమాచార భాగంలో) అటువంటి స్టాప్ సిగ్నల్ ఏర్పడినట్లయితే, ఈ ప్రదేశంలో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ సమయంలో ప్రక్రియ నిరంతరం అంతరాయం కలిగిస్తుంది - ప్రోటీన్ యొక్క మొదటి (స్టాప్ సిగ్నల్ ముందు) భాగం మాత్రమే సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. ఈ పాథాలజీ ఉన్న వ్యక్తి ప్రోటీన్ లేకపోవడం మరియు ఈ లోపంతో సంబంధం ఉన్న లక్షణాలను అనుభవిస్తాడు. ఉదాహరణకు, హిమోగ్లోబిన్ బీటా చైన్‌ను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే జన్యువులో ఈ రకమైన మ్యుటేషన్ గుర్తించబడింది. కుదించబడిన క్రియారహిత హిమోగ్లోబిన్ గొలుసు సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది, ఇది త్వరగా నాశనం అవుతుంది. ఫలితంగా, బీటా చైన్ లేని హిమోగ్లోబిన్ అణువు ఏర్పడుతుంది. అటువంటి అణువు దాని విధులను పూర్తిగా నెరవేర్చడానికి అవకాశం లేదని స్పష్టమవుతుంది. హెమోలిటిక్ అనీమియా (బీటా-జీరో తలసేమియా, గ్రీకు పదం “తలాస్” నుండి - మధ్యధరా సముద్రం, ఈ వ్యాధి మొదట కనుగొనబడిన చోట) వంటి తీవ్రమైన వ్యాధి అభివృద్ధి చెందుతుంది.

స్టాప్ కోడన్‌ల చర్య యొక్క విధానం ఇంద్రియ కోడన్‌ల చర్య యొక్క మెకానిజం నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే అన్ని కోడన్‌లకు, సంబంధిత tRNAలు కనుగొనబడిన వాస్తవం నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది. అర్ధంలేని కోడన్‌ల కోసం tRNAలు కనుగొనబడలేదు. పర్యవసానంగా, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను ఆపే ప్రక్రియలో tRNA పాల్గొనదు.

కోడాన్AUG (కొన్నిసార్లు బ్యాక్టీరియాలో GUG) అమైనో ఆమ్లాలు మెథియోనిన్ మరియు వాలైన్‌లను ఎన్‌కోడ్ చేయడమే కాకుండా,ప్రసార ప్రారంభకర్త .

బి. క్షీణత లేదా రిడెండెన్సీ.

64 ట్రిపుల్స్‌లో 61 20 అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయి. అమైనో ఆమ్లాల సంఖ్య కంటే మూడింతల సంఖ్య కంటే ఇది మూడు రెట్లు అధికంగా ఉండటం వలన సమాచార బదిలీలో రెండు కోడింగ్ ఎంపికలను ఉపయోగించవచ్చని సూచిస్తుంది. ముందుగా, 20 అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేయడంలో మొత్తం 64 కోడన్‌లు పాల్గొనలేవు, కానీ 20 మాత్రమే మరియు రెండవది, అమైనో ఆమ్లాలను అనేక కోడన్‌ల ద్వారా ఎన్‌కోడ్ చేయవచ్చు. ప్రకృతి రెండవ ఎంపికను ఉపయోగించిందని పరిశోధనలో తేలింది.

అతని అభిమతం స్పష్టంగా ఉంది. 64 వేరియంట్ ట్రిపుల్స్‌లో 20 మాత్రమే అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేయడంలో పాల్గొన్నట్లయితే, 44 ట్రిపుల్స్ (64లో) కోడింగ్ కానివిగా ఉంటాయి, అనగా. అర్ధంలేని (అర్ధంలేని కోడన్లు). మునుపు, మ్యుటేషన్ ఫలితంగా కోడింగ్ ట్రిపుల్‌ని అర్ధంలేని కోడాన్‌గా మార్చడం సెల్ యొక్క జీవితానికి ఎంత ప్రమాదకరమో మేము ఎత్తి చూపాము - ఇది RNA పాలిమరేస్ యొక్క సాధారణ పనితీరును గణనీయంగా దెబ్బతీస్తుంది, చివరికి వ్యాధుల అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది. ప్రస్తుతం, మన జీనోమ్‌లోని మూడు కోడన్‌లు అర్ధంలేనివి, కానీ ఇప్పుడు అర్ధంలేని కోడన్‌ల సంఖ్య దాదాపు 15 రెట్లు పెరిగితే ఏమి జరుగుతుందో ఊహించండి. అటువంటి పరిస్థితిలో సాధారణ కోడన్‌లు అర్ధంలేని కోడన్‌లుగా మారడం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుందని స్పష్టమవుతుంది.

ఒక అమైనో ఆమ్లం అనేక ట్రిపుల్‌లతో ఎన్‌కోడ్ చేయబడిన కోడ్‌ను క్షీణత లేదా పునరావృతం అంటారు. దాదాపు ప్రతి అమైనో ఆమ్లం అనేక కోడన్‌లను కలిగి ఉంటుంది. అందువలన, అమైనో ఆమ్లం లూసిన్ ఆరు ట్రిపుల్స్ ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడుతుంది - UUA, UUG, TSUU, TsUC, TsUA, TsUG. వాలైన్ నాలుగు ట్రిపుల్‌లతో, ఫెనిలాలనైన్ రెండు మరియు మాత్రమే ఎన్‌కోడ్ చేయబడింది ట్రిప్టోఫాన్ మరియు మెథియోనిన్ఒక కోడాన్ ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది. ఒకే సమాచారాన్ని వేర్వేరు చిహ్నాలతో రికార్డ్ చేయడంతో అనుబంధించబడిన ఆస్తి అంటారు క్షీణత.

ఒక అమైనో ఆమ్లం కోసం నియమించబడిన కోడన్ల సంఖ్య ప్రోటీన్లలో అమైనో ఆమ్లం సంభవించే ఫ్రీక్వెన్సీతో బాగా సంబంధం కలిగి ఉంటుంది.

మరియు ఇది చాలా ప్రమాదవశాత్తు కాదు. ప్రోటీన్‌లో అమైనో ఆమ్లం సంభవించే ఫ్రీక్వెన్సీ ఎక్కువ, ఈ అమైనో ఆమ్లం యొక్క కోడాన్ జన్యువులో ఎక్కువగా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది, ఉత్పరివర్తన కారకాల ద్వారా దాని నష్టం యొక్క సంభావ్యత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, పరివర్తన చెందిన కోడాన్ అదే అమైనో ఆమ్లం అత్యంత క్షీణించినట్లయితే దానిని ఎన్‌కోడ్ చేసే అవకాశం ఎక్కువగా ఉందని స్పష్టమవుతుంది. ఈ దృక్కోణం నుండి, జన్యు సంకేతం యొక్క క్షీణత అనేది మానవ జన్యువును నష్టం నుండి రక్షించే ఒక యంత్రాంగం.

క్షీణత అనే పదాన్ని పరమాణు జన్యుశాస్త్రంలో మరొక అర్థంలో ఉపయోగించారని గమనించాలి. అందువల్ల, కోడాన్‌లోని సమాచారంలో ఎక్కువ భాగం మొదటి రెండు న్యూక్లియోటైడ్‌లలో ఉంటుంది; కోడాన్ యొక్క మూడవ స్థానంలో ఉన్న ఆధారం తక్కువ ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని "మూడవ పునాది యొక్క క్షీణత" అని పిలుస్తారు. తరువాతి లక్షణం ఉత్పరివర్తనాల ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఎర్ర రక్త కణాల ప్రధాన విధి ఊపిరితిత్తుల నుండి కణజాలాలకు ఆక్సిజన్ మరియు కణజాలాల నుండి ఊపిరితిత్తులకు కార్బన్ డయాక్సైడ్ను రవాణా చేయడం. ఈ ఫంక్షన్ శ్వాసకోశ వర్ణద్రవ్యం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది - హిమోగ్లోబిన్, ఇది ఎరిథ్రోసైట్ యొక్క మొత్తం సైటోప్లాజమ్‌ను నింపుతుంది. ఇది ప్రోటీన్ భాగాన్ని కలిగి ఉంటుంది - గ్లోబిన్, ఇది సంబంధిత జన్యువు ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది. ప్రోటీన్తో పాటు, హిమోగ్లోబిన్ అణువులో హీమ్ ఉంటుంది, ఇందులో ఇనుము ఉంటుంది. గ్లోబిన్ జన్యువులలో ఉత్పరివర్తనలు హిమోగ్లోబిన్ల యొక్క వివిధ రూపాంతరాల రూపానికి దారితీస్తాయి. చాలా తరచుగా, ఉత్పరివర్తనలు సంబంధం కలిగి ఉంటాయి ఒక న్యూక్లియోటైడ్‌ను మరొక దానితో భర్తీ చేయడం మరియు జన్యువులో కొత్త కోడాన్ కనిపించడం, ఇది హిమోగ్లోబిన్ పాలీపెప్టైడ్ చైన్‌లో కొత్త అమైనో ఆమ్లాన్ని ఎన్‌కోడ్ చేయవచ్చు. ట్రిపుల్‌లో, మ్యుటేషన్ ఫలితంగా, ఏదైనా న్యూక్లియోటైడ్‌ను భర్తీ చేయవచ్చు - మొదటి, రెండవ లేదా మూడవది. గ్లోబిన్ జన్యువుల సమగ్రతను ప్రభావితం చేసే అనేక వందల ఉత్పరివర్తనలు అంటారు. సమీపంలో 400 వీటిలో జన్యువులోని సింగిల్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల భర్తీ మరియు పాలీపెప్టైడ్‌లో సంబంధిత అమైనో యాసిడ్ రీప్లేస్‌మెంట్‌తో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. వీటిలో మాత్రమే 100 భర్తీలు హిమోగ్లోబిన్ యొక్క అస్థిరతకు దారితీస్తాయి మరియు తేలికపాటి నుండి చాలా తీవ్రమైన వరకు వివిధ రకాల వ్యాధులకు దారితీస్తాయి. 300 (సుమారు 64%) ప్రత్యామ్నాయ ఉత్పరివర్తనలు హిమోగ్లోబిన్ పనితీరును ప్రభావితం చేయవు మరియు పాథాలజీకి దారితీయవు. ట్రిపుల్ ఎన్‌కోడింగ్ సెరైన్, లూసిన్, ప్రోలైన్, అర్జినైన్ మరియు కొన్ని ఇతర అమైనో యాసిడ్‌లలో మూడవ న్యూక్లియోటైడ్‌ను మార్చడం వల్ల పైన పేర్కొన్న “థర్డ్ బేస్ యొక్క క్షీణత” ఒక పర్యాయపద కోడాన్ రూపానికి దారితీస్తుంది అదే అమైనో ఆమ్లం ఎన్‌కోడింగ్. అటువంటి మ్యుటేషన్ సమలక్షణంగా కనిపించదు. దీనికి విరుద్ధంగా, 100% కేసులలో ట్రిపుల్‌లో మొదటి లేదా రెండవ న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క ఏదైనా భర్తీ కొత్త హిమోగ్లోబిన్ రూపాంతరం యొక్క రూపానికి దారితీస్తుంది. కానీ ఈ సందర్భంలో కూడా, తీవ్రమైన సమలక్షణ రుగ్మతలు ఉండకపోవచ్చు. దీనికి కారణం హిమోగ్లోబిన్‌లోని అమైనో యాసిడ్‌ని ఫిజికోకెమికల్ ప్రాపర్టీస్‌లో మొదటి దానికి సమానమైన మరొక దానితో భర్తీ చేయడం. ఉదాహరణకు, హైడ్రోఫిలిక్ లక్షణాలతో కూడిన అమైనో ఆమ్లం మరొక అమైనో ఆమ్లంతో భర్తీ చేయబడితే, కానీ అదే లక్షణాలతో.

హిమోగ్లోబిన్ హీమ్ యొక్క ఐరన్ పోర్ఫిరిన్ సమూహాన్ని కలిగి ఉంటుంది (ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ అణువులు దానికి జోడించబడ్డాయి) మరియు ప్రోటీన్ - గ్లోబిన్. అడల్ట్ హిమోగ్లోబిన్ (HbA) రెండు ఒకేలా ఉంటుంది - గొలుసులు మరియు రెండు - గొలుసులు. అణువు -గొలుసులో 141 అమైనో ఆమ్ల అవశేషాలు ఉన్నాయి, -గొలుసు - 146, - మరియు - గొలుసులు అనేక అమైనో ఆమ్ల అవశేషాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి. ప్రతి గ్లోబిన్ గొలుసు యొక్క అమైనో ఆమ్ల శ్రేణి దాని స్వంత జన్యువు ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది. జీన్ ఎన్‌కోడింగ్ -గొలుసు క్రోమోజోమ్ 16 యొక్క చిన్న చేతిలో ఉంది, -జీన్ - క్రోమోజోమ్ 11 యొక్క చిన్న చేతిలో. జన్యు ఎన్‌కోడింగ్‌లో ప్రత్యామ్నాయం -మొదటి లేదా రెండవ న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క హిమోగ్లోబిన్ గొలుసు దాదాపు ఎల్లప్పుడూ ప్రోటీన్‌లో కొత్త అమైనో ఆమ్లాల రూపానికి దారితీస్తుంది, హిమోగ్లోబిన్ విధులకు అంతరాయం మరియు రోగికి తీవ్రమైన పరిణామాలు. ఉదాహరణకు, త్రిపాది CAU (హిస్టిడిన్)లో ఒకదానిలోని “C”ని “Y”తో భర్తీ చేయడం కొత్త ట్రిపుల్ UAU రూపానికి దారి తీస్తుంది, మరొక అమైనో ఆమ్లం - టైరోసిన్‌ను ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. సమలక్షణంగా ఇది తీవ్రమైన వ్యాధిలో వ్యక్తమవుతుంది.. A 63వ స్థానంలో ఇదే విధమైన ప్రత్యామ్నాయం హిస్టిడిన్ పాలీపెప్టైడ్ నుండి టైరోసిన్ గొలుసు హిమోగ్లోబిన్ యొక్క అస్థిరతకు దారి తీస్తుంది. వ్యాధి మెథెమోగ్లోబినిమియా అభివృద్ధి చెందుతుంది. గ్లుటామిక్ యాసిడ్ యొక్క మ్యుటేషన్ ఫలితంగా 6వ స్థానంలో వాలైన్‌తో భర్తీ చేయడం -చైన్ అత్యంత తీవ్రమైన వ్యాధికి కారణం - సికిల్ సెల్ అనీమియా. విచారకరమైన జాబితాను కొనసాగించవద్దు. మొదటి రెండు న్యూక్లియోటైడ్‌లను భర్తీ చేసేటప్పుడు, మునుపటి మాదిరిగానే భౌతిక రసాయన లక్షణాలతో కూడిన అమైనో ఆమ్లం కనిపించవచ్చని మాత్రమే గమనించండి. అందువల్ల, గ్లుటామిక్ యాసిడ్ (GAA) ఎన్‌కోడింగ్ చేసే ట్రిపుల్స్‌లో ఒకదానిలో 2వ న్యూక్లియోటైడ్‌ను భర్తీ చేయడం "U"తో కూడిన గొలుసు కొత్త ట్రిపుల్ (GUA) రూపానికి దారి తీస్తుంది, వ్యాలైన్‌ను ఎన్‌కోడింగ్ చేస్తుంది మరియు మొదటి న్యూక్లియోటైడ్‌ను "A"తో భర్తీ చేయడం వలన ట్రిపుల్ AAA ఏర్పడుతుంది, అమైనో ఆమ్లం లైసిన్‌ను ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది. గ్లుటామిక్ ఆమ్లం మరియు లైసిన్ భౌతిక రసాయన లక్షణాలలో సమానంగా ఉంటాయి - అవి రెండూ హైడ్రోఫిలిక్. వాలైన్ ఒక హైడ్రోఫోబిక్ అమైనో ఆమ్లం. అందువల్ల, హైడ్రోఫిలిక్ గ్లుటామిక్ యాసిడ్‌ను హైడ్రోఫోబిక్ వాలైన్‌తో భర్తీ చేయడం వల్ల హిమోగ్లోబిన్ లక్షణాలను గణనీయంగా మారుస్తుంది, ఇది చివరికి సికిల్ సెల్ అనీమియా అభివృద్ధికి దారితీస్తుంది, హైడ్రోఫిలిక్ గ్లుటామిక్ యాసిడ్‌ను హైడ్రోఫిలిక్ లైసిన్‌తో భర్తీ చేయడం వల్ల హిమోగ్లోబిన్ పనితీరు కొంతవరకు మారుతుంది - రోగులు స్వల్పంగా అభివృద్ధి చెందుతారు. రక్తహీనత. మూడవ బేస్ యొక్క భర్తీ ఫలితంగా, కొత్త ట్రిపుల్ మునుపటి అదే అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్కోడ్ చేయగలదు. ఉదాహరణకు, CAC ట్రిపుల్ యురేసిల్‌ను సైటోసిన్ ద్వారా భర్తీ చేసి, CAC ట్రిపుల్ కనిపించినట్లయితే, ఆచరణాత్మకంగా మానవులలో ఎటువంటి సమలక్షణ మార్పులు కనుగొనబడవు. ఇది అర్థం చేసుకోదగినది, ఎందుకంటే ఒకే అమైనో ఆమ్లం కోసం రెండు త్రిపాది కోడ్ - హిస్టిడిన్.

ముగింపులో, జన్యు సంకేతం యొక్క క్షీణత మరియు సాధారణ జీవసంబంధమైన దృక్కోణం నుండి మూడవ ఆధారం యొక్క క్షీణత DNA మరియు RNA యొక్క ప్రత్యేక నిర్మాణంలో పరిణామంలో అంతర్లీనంగా ఉండే రక్షణ విధానాలు అని నొక్కి చెప్పడం సముచితం.

వి. అస్పష్టత.

ప్రతి ట్రిపుల్ (నాన్సెన్స్ మినహా) ఒక అమైనో ఆమ్లాన్ని మాత్రమే ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. అందువలన, దిశలో కోడాన్ - అమైనో ఆమ్లం జన్యు సంకేతం అస్పష్టంగా ఉంటుంది, అమైనో ఆమ్లం దిశలో - కోడాన్ అస్పష్టంగా ఉంటుంది (క్షీణించినది).

నిస్సందేహంగా

అమైనో ఆమ్లం కోడాన్

క్షీణించు

మరియు ఈ సందర్భంలో, జన్యు సంకేతంలో అస్పష్టత అవసరం స్పష్టంగా ఉంటుంది. మరొక ఎంపికలో, అదే కోడాన్‌ను అనువదించేటప్పుడు, వివిధ అమైనో ఆమ్లాలు ప్రోటీన్ గొలుసులోకి చొప్పించబడతాయి మరియు ఫలితంగా, వివిధ ప్రాధమిక నిర్మాణాలు మరియు విభిన్న విధులు కలిగిన ప్రోటీన్లు ఏర్పడతాయి. కణ జీవక్రియ "ఒక జన్యువు - అనేక పాలీపెప్టైడ్‌లు" ఆపరేషన్ మోడ్‌కు మారుతుంది. అటువంటి పరిస్థితిలో జన్యువుల నియంత్రణ పనితీరు పూర్తిగా పోతుందని స్పష్టమవుతుంది.

g. ధ్రువణత

DNA మరియు mRNA నుండి సమాచారాన్ని చదవడం ఒక దిశలో మాత్రమే జరుగుతుంది. ఉన్నత క్రమ నిర్మాణాలను (సెకండరీ, తృతీయ, మొదలైనవి) నిర్వచించడానికి ధ్రువణత ముఖ్యం. లోయర్-ఆర్డర్ స్ట్రక్చర్‌లు హై-ఆర్డర్ స్ట్రక్చర్‌లను ఎలా నిర్ణయిస్తాయి అనే దాని గురించి ఇంతకుముందు మేము మాట్లాడాము. సంశ్లేషణ చేయబడిన RNA గొలుసు DNA అణువును విడిచిపెట్టిన వెంటనే లేదా పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు రైబోజోమ్‌ను విడిచిపెట్టిన వెంటనే ప్రోటీన్లలో తృతీయ నిర్మాణం మరియు అధిక క్రమ నిర్మాణాలు ఏర్పడతాయి. ఒక RNA లేదా పాలీపెప్టైడ్ యొక్క ఉచిత ముగింపు తృతీయ నిర్మాణాన్ని పొందుతుంది, గొలుసు యొక్క మరొక చివర DNA (RNA లిప్యంతరీకరించబడినట్లయితే) లేదా ఒక రైబోజోమ్ (పాలీపెప్టైడ్ లిప్యంతరీకరించబడినట్లయితే) పై సంశ్లేషణ చేయబడటం కొనసాగుతుంది.

అందువల్ల, ఏకదిశాత్మక సమాచారాన్ని చదవడం (RNA మరియు ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ సమయంలో) సంశ్లేషణ చేయబడిన పదార్ధంలోని న్యూక్లియోటైడ్లు లేదా అమైనో ఆమ్లాల క్రమాన్ని నిర్ణయించడానికి మాత్రమే కాకుండా, ద్వితీయ, తృతీయ మొదలైన వాటి యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్ణయానికి అవసరం. నిర్మాణాలు.

d. అతివ్యాప్తి చెందని.

కోడ్ అతివ్యాప్తి కావచ్చు లేదా అతివ్యాప్తి చెందకపోవచ్చు. చాలా జీవులు అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్‌ని కలిగి ఉంటాయి. అతివ్యాప్తి కోడ్ కొన్ని ఫేజ్‌లలో కనుగొనబడింది.

అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్ యొక్క సారాంశం ఏమిటంటే, ఒక కోడాన్ యొక్క న్యూక్లియోటైడ్ ఏకకాలంలో మరొక కోడాన్ యొక్క న్యూక్లియోటైడ్ కాకూడదు. కోడ్ అతివ్యాప్తి చెందితే, ఏడు న్యూక్లియోటైడ్‌ల (GCUGCUG) క్రమం రెండు అమైనో ఆమ్లాలను (అలనైన్-అలనైన్) (Fig. 33, A) ఎన్‌కోడ్ చేయగలదు, కానీ మూడు (ఉంటే ఒక న్యూక్లియోటైడ్ ఉమ్మడిగా ఉంటుంది) (Fig. 33, B) లేదా ఐదు (రెండు న్యూక్లియోటైడ్‌లు సాధారణంగా ఉంటే) (Fig. 33, C చూడండి). చివరి రెండు సందర్భాల్లో, ఏదైనా న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క మ్యుటేషన్ రెండు, మూడు మొదలైన క్రమంలో ఉల్లంఘనకు దారి తీస్తుంది. అమైనో ఆమ్లాలు.

అయినప్పటికీ, ఒక న్యూక్లియోటైడ్ యొక్క ఉత్పరివర్తన ఎల్లప్పుడూ ఒక పాలీపెప్టైడ్‌లో ఒక అమైనో ఆమ్లం చేరికకు అంతరాయం కలిగిస్తుందని నిర్ధారించబడింది. కోడ్ అతివ్యాప్తి చెందదని ఇది ముఖ్యమైన వాదన.

మనం దీన్ని మూర్తి 34లో వివరిస్తాము. అతివ్యాప్తి చెందని మరియు అతివ్యాప్తి చెందుతున్న కోడ్ విషయంలో అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే ట్రిపుల్‌లను బోల్డ్ లైన్‌లు చూపుతాయి. జన్యు సంకేతం అతివ్యాప్తి చెందదని ప్రయోగాలు స్పష్టంగా చూపించాయి. ప్రయోగం యొక్క వివరాలలోకి వెళ్లకుండా, మీరు న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమంలో మూడవ న్యూక్లియోటైడ్‌ను భర్తీ చేస్తే (Fig. 34 చూడండి)యు (నక్షత్రంతో గుర్తించబడింది) కొన్ని ఇతర విషయాలకు:

1. అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్‌తో, ఈ క్రమం ద్వారా నియంత్రించబడే ప్రోటీన్‌లో ఒక (మొదటి) అమైనో ఆమ్లం (నక్షత్రాలతో గుర్తించబడింది) ప్రత్యామ్నాయం ఉంటుంది.

2. ఎంపిక Aలో అతివ్యాప్తి చెందుతున్న కోడ్‌తో, ప్రత్యామ్నాయం రెండు (మొదటి మరియు రెండవ) అమైనో ఆమ్లాలలో (నక్షత్రాలతో గుర్తించబడింది) ఏర్పడుతుంది. ఎంపిక B కింద, భర్తీ మూడు అమైనో ఆమ్లాలను ప్రభావితం చేస్తుంది (నక్షత్రాలతో గుర్తించబడింది).

అయినప్పటికీ, DNAలోని ఒక న్యూక్లియోటైడ్‌కు అంతరాయం ఏర్పడినప్పుడు, ప్రోటీన్‌లోని అంతరాయం ఎల్లప్పుడూ ఒక అమైనో ఆమ్లాన్ని మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుందని అనేక ప్రయోగాలు చూపించాయి, ఇది అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్‌కు విలక్షణమైనది.

GZUGZUG GZUGZUG GZUGZUG

GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU UGC GCU GCU GCU

*** *** *** *** *** ***

అలానిన్ - అలనిన్ అలా - సిస్ - లే అలా - లే - లే - అలా - లే

ఎ బి సి

అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్ అతివ్యాప్తి చెందుతున్న కోడ్

అన్నం. 34. జీనోమ్‌లో అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్ ఉనికిని వివరించే రేఖాచిత్రం (టెక్స్ట్‌లో వివరణ).

జన్యు సంకేతం యొక్క అతివ్యాప్తి చెందకపోవడం మరొక ఆస్తితో అనుబంధించబడింది - సమాచారం యొక్క పఠనం ఒక నిర్దిష్ట పాయింట్ నుండి ప్రారంభమవుతుంది - దీక్షా సంకేతం. mRNAలో ఇటువంటి ప్రారంభ సంకేతం కోడాన్ ఎన్‌కోడింగ్ మెథియోనిన్ AUG.

ఒక వ్యక్తి ఇప్పటికీ సాధారణ నియమం నుండి వైదొలిగే మరియు అతివ్యాప్తి చెందే చిన్న సంఖ్యలో జన్యువులను కలిగి ఉంటాడని గమనించాలి.

ఇ. కాంపాక్ట్‌నెస్.

కోడన్ల మధ్య విరామ చిహ్నాలు లేవు. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, త్రిపాదిలు ఒకదానికొకటి వేరు చేయబడవు, ఉదాహరణకు, ఒక అర్థరహిత న్యూక్లియోటైడ్ ద్వారా. జన్యు సంకేతంలో "విరామ చిహ్నాలు" లేకపోవడం ప్రయోగాలలో నిరూపించబడింది.

మరియు. బహుముఖ ప్రజ్ఞ.

భూమిపై నివసించే అన్ని జీవులకు కోడ్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది. DNA సీక్వెన్స్‌లను సంబంధిత ప్రోటీన్ సీక్వెన్స్‌లతో పోల్చడం ద్వారా జన్యు సంకేతం యొక్క విశ్వవ్యాప్తతకు ప్రత్యక్ష సాక్ష్యం లభించింది. అన్ని బ్యాక్టీరియా మరియు యూకారియోటిక్ జన్యువులు ఒకే విధమైన కోడ్ విలువలను ఉపయోగిస్తాయని తేలింది. మినహాయింపులు ఉన్నాయి, కానీ చాలా కాదు.

జన్యు సంకేతం యొక్క సార్వత్రికతకు మొదటి మినహాయింపులు కొన్ని జంతు జాతుల మైటోకాండ్రియాలో కనుగొనబడ్డాయి. ఇది టెర్మినేటర్ కోడాన్ UGAకి సంబంధించినది, ఇది అమైనో యాసిడ్ ట్రిప్టోఫాన్‌ను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే కోడాన్ UGG వలె ఉంటుంది. సార్వత్రికత నుండి ఇతర అరుదైన వ్యత్యాసాలు కూడా కనుగొనబడ్డాయి.

MZ. జన్యు సంకేతం అనేది న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువులలో వంశపారంపర్య సమాచారాన్ని రికార్డ్ చేయడానికి ఒక వ్యవస్థ, ఇది DNA లేదా RNAలోని న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్‌ల యొక్క నిర్దిష్ట ప్రత్యామ్నాయం ఆధారంగా కోడన్‌లను ఏర్పరుస్తుంది,

ప్రోటీన్‌లోని అమైనో ఆమ్లాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.జన్యు సంకేతం అనేక లక్షణాలను కలిగి ఉంది.

అవి గొలుసులలో వరుసలో ఉంటాయి మరియు తద్వారా జన్యు అక్షరాల క్రమాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

జన్యు సంకేతం

దాదాపు అన్ని జీవుల ప్రోటీన్లు కేవలం 20 రకాల అమైనో ఆమ్లాల నుండి నిర్మించబడ్డాయి. ఈ అమైనో ఆమ్లాలను కానానికల్ అంటారు. ప్రతి ప్రోటీన్ ఖచ్చితంగా నిర్వచించబడిన క్రమంలో అనుసంధానించబడిన అమైనో ఆమ్లాల గొలుసు లేదా అనేక గొలుసులు. ఈ క్రమం ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని నిర్ణయిస్తుంది మరియు అందువల్ల దాని అన్ని జీవసంబంధమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది.

సి

CUU (Leu/L)ల్యూసిన్
CUC (Leu/L)ల్యూసిన్
CUA (Leu/L)ల్యూసిన్
CUG (Leu/L)ల్యూసిన్

కొన్ని ప్రొటీన్లలో, సెలెనోసిస్టీన్ మరియు పైరోలిసిన్ వంటి ప్రామాణికం కాని అమైనో ఆమ్లాలు mRNAలోని క్రమాలను బట్టి స్టాప్ కోడాన్‌ను చదివే రైబోజోమ్ ద్వారా చొప్పించబడతాయి. సెలెనోసిస్టీన్ ఇప్పుడు 21వది, మరియు పైరోలిసిన్ 22వది, ప్రోటీన్లను తయారు చేసే అమైనో ఆమ్లాలు.

ఈ మినహాయింపులు ఉన్నప్పటికీ, అన్ని జీవులు సాధారణ జన్యు సంకేతాలను కలిగి ఉంటాయి: ఒక కోడాన్ మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ మొదటి రెండు నిర్ణయాత్మకమైనవి; కోడన్‌లు tRNA మరియు రైబోజోమ్‌ల ద్వారా అమైనో ఆమ్ల శ్రేణిలోకి అనువదించబడతాయి.

ప్రామాణిక జన్యు కోడ్ నుండి వ్యత్యాసాలు.

ఉదాహరణ	కోడాన్	సాధారణ అర్థం	ఇలా చదువుతుంది:
కొన్ని రకాల ఈస్ట్ కాండిడా	సి.యు.జి.	లూసిన్	సెరిన్
మైటోకాండ్రియా, ముఖ్యంగా శఖారోమైసెస్ సెరవీసియె	CU(U, C, A, G)	లూసిన్	సెరిన్
ఎత్తైన మొక్కల మైటోకాండ్రియా	CGG	అర్జినైన్	ట్రిప్టోఫాన్
మైటోకాండ్రియా (అన్నింటిలో మినహాయింపు లేకుండా అధ్యయనం చేయబడిన జీవులలో)	యు.జి.ఎ.	ఆపు	ట్రిప్టోఫాన్
క్షీరదాలలో మైటోకాండ్రియా, డ్రోసోఫిలా, S. సెరెవిసియామరియు అనేక ప్రోటోజోవా	AUA	ఐసోలూసిన్	మెథియోనిన్ = ప్రారంభించు
ప్రొకార్యోట్స్	జి.యు.జి.	వాలిన్	ప్రారంభించండి
యూకారియోట్లు (అరుదైన)	సి.యు.జి.	లూసిన్	ప్రారంభించండి
యూకారియోట్లు (అరుదైన)	జి.యు.జి.	వాలిన్	ప్రారంభించండి
ప్రొకార్యోట్స్ (అరుదైన)	UUG	లూసిన్	ప్రారంభించండి
యూకారియోట్లు (అరుదైన)	ఎ.సి.జి.	థ్రెయోనిన్	ప్రారంభించండి
క్షీరద మైటోకాండ్రియా	AGC, AGU	సెరిన్	ఆపు
డ్రోసోఫిలా మైటోకాండ్రియా	ఎ.జి.ఎ.	అర్జినైన్	ఆపు
క్షీరద మైటోకాండ్రియా	AG(A, G)	అర్జినైన్	ఆపు

జన్యు సంకేతం గురించి ఆలోచనల చరిత్ర

అయితే, 20వ శతాబ్దం 60వ దశకం ప్రారంభంలో, కొత్త డేటా "కామాలు లేని కోడ్" పరికల్పన యొక్క అస్థిరతను వెల్లడించింది. అప్పుడు ప్రయోగాలు క్రిక్ చేత అర్థరహితంగా పరిగణించబడుతున్న కోడన్లు విట్రోలో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను రేకెత్తించగలవని చూపించాయి మరియు 1965 నాటికి మొత్తం 64 ట్రిపుల్స్ యొక్క అర్థం స్థాపించబడింది. కొన్ని కోడన్‌లు అనవసరంగా ఉన్నాయని తేలింది, అంటే అమైనో ఆమ్లాల మొత్తం శ్రేణి రెండు, నాలుగు లేదా ఆరు ట్రిపుల్‌ల ద్వారా ఎన్‌కోడ్ చేయబడింది.

ఇది కూడ చూడు

గమనికలు

1. ఒక కోడాన్ ద్వారా రెండు అమైనో ఆమ్లాలను లక్ష్యంగా చొప్పించడానికి జన్యు సంకేతం మద్దతు ఇస్తుంది. తురనోవ్ AA, లోబనోవ్ AV, ఫోమెంకో DE, మోరిసన్ HG, సోగిన్ ML, క్లోబుచర్ LA, హాట్‌ఫీల్డ్ DL, గ్లాడిషెవ్ VN. సైన్స్. 2009 జనవరి 9;323(5911):259-61.
2. AUG కోడాన్ మెథియోనిన్‌ను ఎన్‌కోడ్ చేస్తుంది, కానీ అదే సమయంలో ప్రారంభ కోడాన్‌గా పనిచేస్తుంది - అనువాదం సాధారణంగా mRNA యొక్క మొదటి AUG కోడాన్‌తో ప్రారంభమవుతుంది.
3. NCBI: "ది జెనెటిక్ కోడ్స్", ఆండ్రెజ్ (అంజయ్) ఎల్జానోవ్స్కీ మరియు జిమ్ ఓస్టెల్ సంకలనం
4. జూక్స్ TH, ఒసావా S, మైటోకాండ్రియా మరియు క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో జన్యు సంకేతం., అనుభవం. 1990 డిసెంబర్ 1;46(11-12):1117-26.
5. ఒసావా S, జూక్స్ TH, Watanabe K, Muto A (మార్చి 1992). "జన్యు సంకేతం యొక్క పరిణామానికి ఇటీవలి సాక్ష్యం." మైక్రోబయోల్. రెవ. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
6. SANGER F. (1952). "ప్రోటీన్లలో అమైనో ఆమ్లాల అమరిక." Adv ప్రోటీన్ కెమ్. 7 : 1-67. PMID 14933251.
7. M. ఇచాస్బయోలాజికల్ కోడ్. - వరల్డ్, 1971.
8. వాట్సన్ JD, క్రిక్ FH. (ఏప్రిల్ 1953). “న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల పరమాణు నిర్మాణం; డియోక్సిరైబోస్ న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ కోసం ఒక నిర్మాణం." ప్రకృతి 171 : 737-738. PMID 13054692.
9. వాట్సన్ JD, క్రిక్ FH. (మే 1953). "డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ నిర్మాణం యొక్క జన్యుపరమైన చిక్కులు." ప్రకృతి 171 : 964-967. PMID 13063483.
10. క్రిక్ FH. (ఏప్రిల్ 1966). "జన్యు సంకేతం - నిన్న, నేడు మరియు రేపు." కోల్డ్ స్ప్రింగ్ హార్బ్ సింప్ క్వాంట్ బయోల్.: 1-9. PMID 5237190.
11. G. GAMOW (ఫిబ్రవరి 1954). "డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ మరియు ప్రోటీన్ స్ట్రక్చర్స్ మధ్య సాధ్యమైన సంబంధం." ప్రకృతి 173 : 318. DOI:10.1038/173318a0. PMID 13882203.
12. GAMOW G, రిచ్ A, YCAS M. (1956). "న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల నుండి ప్రోటీన్లకు సమాచార బదిలీ సమస్య." అడ్వర్ బయోల్ మెడ్ ఫిజి. 4 : 23-68. PMID 13354508.
13. గామో G, Ycas M. (1955). “ప్రోటీన్ మరియు రిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ కంపోజిషన్ యొక్క గణాంక సహసంబంధం. " Proc Natl Acad Sci U S A. 41 : 1011-1019. PMID 16589789.
14. క్రిక్ FH, గ్రిఫిత్ JS, ఓర్గెల్ LE. (1957) “కామాలు లేని కోడ్‌లు. " Proc Natl Acad Sci U S A. 43 : 416-421. PMID 16590032.
15. హేస్ బి. (1998). "ది ఇన్వెన్షన్ ఆఫ్ ది జెనెటిక్ కోడ్." (PDF రీప్రింట్). అమెరికన్ సైంటిస్ట్ 86 : 8-14.

సాహిత్యం

• అజిమోవ్ A. జన్యు సంకేతం. పరిణామ సిద్ధాంతం నుండి DNA అర్థాన్ని విడదీయడం వరకు. - M.: Tsentrpoligraf, 2006. - 208 pp. - ISBN 5-9524-2230-6.
• రాట్నర్ V. A. జెనెటిక్ కోడ్ యాజ్ ఎ సిస్టమ్ - సోరోస్ ఎడ్యుకేషనల్ జర్నల్, 2000, 6, నం. 3, పేజీలు. 17-22.
• క్రిక్ FH, బార్నెట్ L, బ్రెన్నర్ S, వాట్స్-టోబిన్ RJ. ప్రోటీన్ల కోసం జన్యు సంకేతం యొక్క సాధారణ స్వభావం - ప్రకృతి, 1961 (192), pp. 1227-32

లింకులు

• జన్యు సంకేతం- గ్రేట్ సోవియట్ ఎన్సైక్లోపీడియా నుండి వ్యాసం

వికీమీడియా ఫౌండేషన్. 2010.

DNA అణువు యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు నిర్మాణ సంస్థ.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువులు అనేక వందల మరియు మిలియన్ల న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉన్న చాలా పొడవైన గొలుసులు. ఏదైనా న్యూక్లియిక్ ఆమ్లం నాలుగు రకాల న్యూక్లియోటైడ్‌లను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువుల విధులు వాటి నిర్మాణం, అవి కలిగి ఉన్న న్యూక్లియోటైడ్‌లు, గొలుసులోని వాటి సంఖ్య మరియు అణువులోని సమ్మేళనం యొక్క క్రమం మీద ఆధారపడి ఉంటాయి.

ప్రతి న్యూక్లియోటైడ్ మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: ఒక నత్రజని బేస్, కార్బోహైడ్రేట్ మరియు ఫాస్పోరిక్ ఆమ్లం. IN సమ్మేళనంప్రతి న్యూక్లియోటైడ్ DNAనాలుగు రకాల నత్రజని స్థావరాలు (అడెనిన్ - A, థైమిన్ - T, గ్వానైన్ - G లేదా సైటోసిన్ - C), అలాగే డియోక్సిరైబోస్ కార్బన్ మరియు ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ అవశేషాలలో ఒకటి.

అందువలన, DNA న్యూక్లియోటైడ్లు నైట్రోజన్ బేస్ రకంలో మాత్రమే విభిన్నంగా ఉంటాయి.
DNA అణువు ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో గొలుసులో అనుసంధానించబడిన భారీ సంఖ్యలో న్యూక్లియోటైడ్లను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతి రకమైన DNA అణువు దాని స్వంత సంఖ్య మరియు న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది.

DNA అణువులు చాలా పొడవుగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ఒక మానవ కణం (46 క్రోమోజోమ్‌లు) నుండి DNA అణువులలోని న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమాన్ని అక్షరాలలో వ్రాయడానికి దాదాపు 820,000 పేజీల పుస్తకం అవసరం. నాలుగు రకాల న్యూక్లియోటైడ్‌ల ప్రత్యామ్నాయం DNA అణువుల యొక్క అనంతమైన వైవిధ్యాలను ఏర్పరుస్తుంది. DNA అణువుల యొక్క ఈ నిర్మాణ లక్షణాలు జీవుల యొక్క అన్ని లక్షణాల గురించి భారీ మొత్తంలో సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడానికి అనుమతిస్తాయి.

1953లో, అమెరికన్ జీవశాస్త్రవేత్త J. వాట్సన్ మరియు ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త F. క్రిక్ DNA అణువు యొక్క నిర్మాణం యొక్క నమూనాను రూపొందించారు. ప్రతి DNA అణువు ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన మరియు మురిగా వక్రీకృతమైన రెండు గొలుసులను కలిగి ఉంటుందని శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు. ఇది డబుల్ హెలిక్స్ లాగా కనిపిస్తుంది. ప్రతి గొలుసులో, నాలుగు రకాల న్యూక్లియోటైడ్‌లు ఒక నిర్దిష్ట క్రమంలో ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటాయి.

న్యూక్లియోటైడ్ DNA కూర్పువివిధ రకాల బ్యాక్టీరియా, శిలీంధ్రాలు, మొక్కలు మరియు జంతువులలో తేడా ఉంటుంది. కానీ ఇది వయస్సుతో మారదు మరియు పర్యావరణ మార్పులపై కొద్దిగా ఆధారపడి ఉంటుంది. న్యూక్లియోటైడ్‌లు జతచేయబడతాయి, అంటే, ఏదైనా DNA అణువులోని అడెనిన్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల సంఖ్య థైమిడిన్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల (A-T) సంఖ్యకు సమానం, మరియు సైటోసిన్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల సంఖ్య గ్వానైన్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల (C-G) సంఖ్యకు సమానం. DNA అణువులో ఒకదానికొకటి రెండు గొలుసుల అనుసంధానం ఒక నిర్దిష్ట నియమానికి లోబడి ఉండటమే దీనికి కారణం, అవి: ఒక గొలుసులోని అడెనిన్ ఎల్లప్పుడూ రెండు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా ఇతర గొలుసులోని థైమిన్‌తో మాత్రమే అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు గ్వానైన్ - సైటోసిన్‌తో మూడు హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా, అంటే ఒక అణువు DNA యొక్క న్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులు పరస్పరం పూరకంగా ఉంటాయి.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువులు - DNA మరియు RNA - న్యూక్లియోటైడ్‌లతో రూపొందించబడ్డాయి. DNA న్యూక్లియోటైడ్‌లలో నైట్రోజన్ బేస్ (A, T, G, C), కార్బోహైడ్రేట్ డియోక్సిరైబోస్ మరియు ఫాస్పోరిక్ యాసిడ్ మాలిక్యూల్ అవశేషాలు ఉంటాయి. DNA అణువు డబుల్ హెలిక్స్, ఇది కాంప్లిమెంటరిటీ సూత్రం ప్రకారం హైడ్రోజన్ బంధాల ద్వారా అనుసంధానించబడిన రెండు గొలుసులను కలిగి ఉంటుంది. DNA యొక్క పని వంశపారంపర్య సమాచారాన్ని నిల్వ చేయడం.

DNA యొక్క లక్షణాలు మరియు విధులు.

DNAజన్యు సంకేతం ఉపయోగించి న్యూక్లియోటైడ్ల క్రమం రూపంలో నమోదు చేయబడిన జన్యు సమాచారం యొక్క క్యారియర్. DNA అణువులు రెండు ప్రాథమిక అంశాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి జీవుల యొక్క లక్షణాలుజీవులు - వారసత్వం మరియు వైవిధ్యం. DNA రెప్లికేషన్ అనే ప్రక్రియలో, ఒరిజినల్ స్ట్రాండ్ యొక్క రెండు కాపీలు ఏర్పడతాయి, అవి విభజించబడినప్పుడు కుమార్తె కణాల ద్వారా వారసత్వంగా పొందబడతాయి, తద్వారా ఫలితంగా వచ్చే కణాలు జన్యుపరంగా అసలైన వాటికి సమానంగా ఉంటాయి.

ట్రాన్స్క్రిప్షన్ (DNA టెంప్లేట్‌పై RNA అణువుల సంశ్లేషణ) మరియు అనువాదం (RNA టెంప్లేట్‌పై ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణ) ప్రక్రియలలో జన్యు వ్యక్తీకరణ సమయంలో జన్యు సమాచారం గ్రహించబడుతుంది.

న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమం వివిధ రకాలైన RNA గురించి సమాచారాన్ని “ఎన్‌కోడ్” చేస్తుంది: మెసెంజర్ లేదా టెంప్లేట్ (mRNA), రైబోసోమల్ (rRNA) మరియు రవాణా (tRNA). ట్రాన్స్క్రిప్షన్ ప్రక్రియలో ఈ రకమైన RNAలన్నీ DNA నుండి సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. ప్రోటీన్ బయోసింథసిస్ (అనువాద ప్రక్రియ)లో వారి పాత్ర భిన్నంగా ఉంటుంది. మెసెంజర్ RNA ప్రోటీన్‌లోని అమైనో ఆమ్లాల క్రమం గురించి సమాచారాన్ని కలిగి ఉంటుంది, రైబోజోమ్‌లకు రైబోసోమల్ RNA ఆధారం (కాంప్లెక్స్ న్యూక్లియోప్రొటీన్ కాంప్లెక్స్‌లు, వీటిలో ప్రధాన విధి mRNA ఆధారంగా వ్యక్తిగత అమైనో ఆమ్లాల నుండి ప్రోటీన్‌ల అసెంబ్లీ), బదిలీ RNA లు అమైనో పంపిణీ చేస్తాయి. ప్రోటీన్ అసెంబ్లింగ్ ప్రదేశానికి ఆమ్లాలు - రైబోజోమ్ యొక్క క్రియాశీల కేంద్రానికి, mRNAపై "క్రాల్".

జన్యు సంకేతం, దాని లక్షణాలు.

జన్యు సంకేతం- న్యూక్లియోటైడ్‌ల క్రమాన్ని ఉపయోగించి ప్రోటీన్‌ల అమైనో ఆమ్ల క్రమాన్ని ఎన్‌కోడింగ్ చేసే అన్ని జీవుల లక్షణం. లక్షణాలు:

1. ట్రిపుల్టీ- కోడ్ యొక్క అర్ధవంతమైన యూనిట్ మూడు న్యూక్లియోటైడ్ల (ట్రిపుల్ లేదా కోడాన్) కలయిక.
2. కొనసాగింపు- త్రిపాదిల మధ్య విరామ చిహ్నాలు లేవు, అంటే సమాచారం నిరంతరం చదవబడుతుంది.
3. అతివ్యాప్తి చెందని- అదే న్యూక్లియోటైడ్ ఏకకాలంలో రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ట్రిపుల్స్‌లో భాగం కాకూడదు (అనేక ఫ్రేమ్‌షిఫ్ట్ ప్రోటీన్‌లను ఎన్‌కోడ్ చేసే వైరస్‌లు, మైటోకాండ్రియా మరియు బ్యాక్టీరియా యొక్క కొన్ని అతివ్యాప్తి చెందుతున్న జన్యువులకు గమనించబడదు).
4. ప్రత్యేకత (నిర్దిష్టత)- ఒక నిర్దిష్ట కోడాన్ ఒక అమైనో ఆమ్లానికి మాత్రమే అనుగుణంగా ఉంటుంది (అయితే, UGA కోడాన్ కలిగి ఉంటుంది యూప్లోట్స్ క్రాసస్రెండు అమైనో ఆమ్లాలను ఎన్కోడ్ చేస్తుంది - సిస్టీన్ మరియు సెలెనోసిస్టీన్)
5. క్షీణత (రిడెండెన్సీ)- అనేక కోడన్లు ఒకే అమైనో ఆమ్లానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.
6. బహుముఖ ప్రజ్ఞ- వైరస్ల నుండి మానవుల వరకు వివిధ స్థాయిల సంక్లిష్టత కలిగిన జీవులలో జన్యు సంకేతం ఒకే విధంగా పనిచేస్తుంది (జన్యు ఇంజనీరింగ్ పద్ధతులు దీనిపై ఆధారపడి ఉంటాయి; "ప్రామాణిక జన్యు సంకేతం యొక్క వైవిధ్యాలు" విభాగంలోని పట్టికలో చూపిన అనేక మినహాయింపులు ఉన్నాయి. క్రింద).
7. నాయిస్ రోగనిరోధక శక్తి- ఎన్కోడ్ చేయబడిన అమైనో ఆమ్లం యొక్క తరగతిలో మార్పుకు దారితీయని న్యూక్లియోటైడ్ ప్రత్యామ్నాయాల ఉత్పరివర్తనలు అంటారు సంప్రదాయవాది; ఎన్కోడ్ చేయబడిన అమైనో ఆమ్లం యొక్క తరగతిలో మార్పుకు దారితీసే న్యూక్లియోటైడ్ ప్రత్యామ్నాయ ఉత్పరివర్తనలు అంటారు రాడికల్.

5. DNA యొక్క స్వీయ పునరుత్పత్తి. ప్రతిరూపం మరియు దాని పనితీరు .

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ అణువుల స్వీయ-పునరుత్పత్తి ప్రక్రియ, జన్యు సమాచారం యొక్క ఖచ్చితమైన కాపీల వారసత్వంతో (సెల్ నుండి సెల్ వరకు); ఆర్. నిర్దిష్ట ఎంజైమ్‌ల సమితి భాగస్వామ్యంతో నిర్వహించబడుతుంది (హెలికేస్<హెలికేస్> అణువు యొక్క అన్‌వైండింగ్‌ను నియంత్రించడం DNA, DNA-పాలిమరేస్<DNA పాలిమరేస్> I మరియు III, DNA-లిగేస్<DNA లిగేస్>), రెప్లికేషన్ ఫోర్క్ ఏర్పాటుతో సెమీ-కన్సర్వేటివ్ పద్ధతిలో కొనసాగుతుంది<రెప్లికేషన్ ఫోర్క్>; సర్క్యూట్లలో ఒకదానిపై<ప్రముఖ స్ట్రాండ్> కాంప్లిమెంటరీ చైన్ యొక్క సంశ్లేషణ నిరంతరంగా ఉంటుంది మరియు మరొకటి ఉంటుంది<వెనుకబడిన స్ట్రాండ్> Dkazaki శకలాలు ఏర్పడటం వలన సంభవిస్తుంది<ఒకాజాకి శకలాలు>; ఆర్. - అధిక-ఖచ్చితమైన ప్రక్రియ, దీని లోపం రేటు 10 -9 మించదు; యూకారియోట్లలో ఆర్. ఒక అణువు యొక్క అనేక పాయింట్ల వద్ద ఒకేసారి సంభవించవచ్చు DNA; వేగం ఆర్. యూకారియోట్‌లు దాదాపు 100, మరియు బ్యాక్టీరియా సెకనుకు దాదాపు 1000 న్యూక్లియోటైడ్‌లను కలిగి ఉంటాయి.

6. యూకారియోటిక్ జన్యు సంస్థ స్థాయిలు .

యూకారియోటిక్ జీవులలో, ట్రాన్స్క్రిప్షన్ రెగ్యులేషన్ యొక్క యంత్రాంగం చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది. యూకారియోటిక్ జన్యువుల క్లోనింగ్ మరియు సీక్వెన్సింగ్ ఫలితంగా, ట్రాన్స్క్రిప్షన్ మరియు అనువాదంలో పాల్గొన్న నిర్దిష్ట సీక్వెన్సులు కనుగొనబడ్డాయి.
యూకారియోటిక్ కణం దీని ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది:
1. DNA అణువులో ఇంట్రాన్లు మరియు ఎక్సోన్ల ఉనికి.
2. mRNA యొక్క పరిపక్వత - ఇంట్రాన్‌ల ఎక్సిషన్ మరియు ఎక్సోన్‌ల కుట్టు.
3. లిప్యంతరీకరణను నియంత్రించే రెగ్యులేటరీ ఎలిమెంట్స్ ఉనికి, ఉదాహరణకు: a) ప్రమోటర్లు - 3 రకాలు, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి నిర్దిష్ట పాలిమరేస్ ద్వారా ఆక్రమించబడతాయి. Pol I రిబోసోమల్ జన్యువులను ప్రతిరూపం చేస్తుంది, Pol II ప్రోటీన్ నిర్మాణాత్మక జన్యువులను ప్రతిబింబిస్తుంది, Pol III చిన్న RNAలను ఎన్‌కోడింగ్ చేసే జన్యువులను ప్రతిబింబిస్తుంది. Pol I మరియు Pol II ప్రమోటర్ ట్రాన్స్‌క్రిప్షన్ ఇనిషియేషన్ సైట్ ముందు ఉన్నాయి, Pol III ప్రమోటర్ స్ట్రక్చరల్ జన్యువులో ఉంది; బి) మాడ్యులేటర్లు - ట్రాన్స్క్రిప్షన్ స్థాయిని పెంచే DNA సీక్వెన్సులు; c) యాంప్లిఫయర్లు - ట్రాన్స్క్రిప్షన్ స్థాయిని పెంచే సీక్వెన్సులు మరియు జన్యువు యొక్క కోడింగ్ భాగం మరియు RNA సంశ్లేషణ యొక్క ప్రారంభ స్థానం యొక్క స్థితికి సంబంధించి వాటి స్థానంతో సంబంధం లేకుండా పనిచేస్తుంది; d) టెర్మినేటర్లు - అనువాదం మరియు లిప్యంతరీకరణ రెండింటినీ ఆపే నిర్దిష్ట సీక్వెన్సులు.
ఈ సీక్వెన్సులు ప్రొకార్యోటిక్ సీక్వెన్స్‌ల నుండి వాటి ప్రాధమిక నిర్మాణం మరియు ప్రారంభ కోడాన్‌కు సంబంధించి స్థానానికి భిన్నంగా ఉంటాయి మరియు బ్యాక్టీరియా RNA పాలిమరేస్ వాటిని "గుర్తించలేదు". అందువల్ల, ప్రొకార్యోటిక్ కణాలలో యూకారియోటిక్ జన్యువుల వ్యక్తీకరణకు, జన్యువులు తప్పనిసరిగా ప్రొకార్యోటిక్ నియంత్రణ మూలకాల నియంత్రణలో ఉండాలి. వ్యక్తీకరణ వెక్టర్‌లను నిర్మించేటప్పుడు ఈ పరిస్థితిని పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

7. క్రోమోజోమ్‌ల రసాయన మరియు నిర్మాణ కూర్పు .

రసాయన క్రోమోజోమ్ కూర్పు - DNA - 40%, హిస్టోన్ ప్రోటీన్లు - 40%. నాన్-హిస్టోన్ - 20% కొంత RNA. లిపిడ్లు, పాలిసాకరైడ్లు, లోహ అయాన్లు.

క్రోమోజోమ్ యొక్క రసాయన కూర్పు అనేది ప్రోటీన్లు, కార్బోహైడ్రేట్లు, లిపిడ్లు మరియు లోహాలతో కూడిన న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల సముదాయం. క్రోమోజోమ్ జన్యు కార్యకలాపాలను నియంత్రిస్తుంది మరియు రసాయన లేదా రేడియేషన్ దెబ్బతిన్న సందర్భంలో దాన్ని పునరుద్ధరిస్తుంది.

నిర్మాణ????

క్రోమోజోములు- జీవి యొక్క వంశపారంపర్య సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్న DNA కలిగి ఉన్న సెల్ న్యూక్లియస్ యొక్క న్యూక్లియోప్రొటీన్ నిర్మాణ అంశాలు స్వీయ-పునరుత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి, నిర్మాణాత్మక మరియు క్రియాత్మక వ్యక్తిత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు అనేక తరాల పాటు దానిని కలిగి ఉంటాయి.

మైటోటిక్ చక్రంలో క్రోమోజోమ్‌ల నిర్మాణ సంస్థ యొక్క క్రింది లక్షణాలు గమనించబడతాయి:

క్రోమోజోమ్‌ల నిర్మాణ సంస్థ యొక్క మైటోటిక్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ రూపాలు ఉన్నాయి, మైటోటిక్ చక్రంలో పరస్పరం రూపాంతరం చెందుతాయి - ఇవి క్రియాత్మక మరియు శారీరక పరివర్తనలు

8. యూకారియోట్లలో వంశపారంపర్య పదార్థాల ప్యాకేజింగ్ స్థాయిలు .

యూకారియోట్స్ యొక్క వంశపారంపర్య పదార్థం యొక్క సంస్థ యొక్క నిర్మాణ మరియు క్రియాత్మక స్థాయిలు

వారసత్వం మరియు వైవిధ్యం అందిస్తాయి:

1) వ్యక్తిగత (వివిక్త) వారసత్వం మరియు వ్యక్తిగత లక్షణాల మార్పు;

2) ఒక నిర్దిష్ట జీవ జాతుల జీవుల యొక్క మోర్ఫోఫంక్షనల్ లక్షణాల మొత్తం సముదాయం యొక్క ప్రతి తరం వ్యక్తులలో పునరుత్పత్తి;

3) వంశపారంపర్య వంపుల పునరుత్పత్తి ప్రక్రియలో లైంగిక పునరుత్పత్తి ఉన్న జాతులలో పునఃపంపిణీ, దీని ఫలితంగా వారసులు తల్లిదండ్రులలో వారి కలయికకు భిన్నమైన లక్షణాల కలయికను కలిగి ఉంటారు. వారసత్వం యొక్క నమూనాలు మరియు లక్షణాల యొక్క వైవిధ్యం మరియు వాటి సెట్లు జన్యు పదార్ధం యొక్క నిర్మాణ మరియు క్రియాత్మక సంస్థ యొక్క సూత్రాల నుండి అనుసరిస్తాయి.

యూకారియోటిక్ జీవుల యొక్క వంశపారంపర్య పదార్థం యొక్క సంస్థ యొక్క మూడు స్థాయిలు ఉన్నాయి: జన్యువు, క్రోమోజోమల్ మరియు జన్యుసంబంధమైన (జన్యురూప స్థాయి).

జన్యు స్థాయి యొక్క ప్రాథమిక నిర్మాణం జన్యువు. కొన్ని లక్షణాల అభివృద్ధికి తల్లిదండ్రుల నుండి సంతానానికి జన్యువుల బదిలీ అవసరం. జీవ వైవిధ్యం యొక్క అనేక రూపాలు తెలిసినప్పటికీ, జన్యువుల నిర్మాణం యొక్క ఉల్లంఘన మాత్రమే వంశపారంపర్య సమాచారం యొక్క అర్ధాన్ని మారుస్తుంది, దానికి అనుగుణంగా నిర్దిష్ట లక్షణాలు మరియు లక్షణాలు ఏర్పడతాయి. జన్యు స్థాయి ఉనికికి ధన్యవాదాలు, వ్యక్తిగత, ప్రత్యేక (వివిక్త) మరియు స్వతంత్ర వారసత్వం మరియు వ్యక్తిగత లక్షణాలలో మార్పులు సాధ్యమే.

యూకారియోటిక్ కణాలలోని జన్యువులు క్రోమోజోమ్‌లతో పాటు సమూహాలలో పంపిణీ చేయబడతాయి. ఇవి సెల్ న్యూక్లియస్ యొక్క నిర్మాణాలు, ఇవి వ్యక్తిత్వం మరియు తరతరాలుగా వ్యక్తిగత నిర్మాణ లక్షణాల సంరక్షణతో తమను తాము పునరుత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. క్రోమోజోమ్‌ల ఉనికి వంశపారంపర్య పదార్థం యొక్క సంస్థ యొక్క క్రోమోజోమ్ స్థాయిని గుర్తించడాన్ని నిర్ణయిస్తుంది. క్రోమోజోమ్‌లపై జన్యువుల స్థానం లక్షణాల సాపేక్ష వారసత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది మరియు జన్యువు యొక్క పనితీరును దాని తక్షణ జన్యు పర్యావరణం - పొరుగు జన్యువుల ద్వారా ప్రభావితం చేయడం సాధ్యపడుతుంది. వంశపారంపర్య పదార్థం యొక్క క్రోమోజోమ్ సంస్థ లైంగిక పునరుత్పత్తి సమయంలో సంతానంలో తల్లిదండ్రుల వంశపారంపర్య వంపులను పునఃపంపిణీ చేయడానికి అవసరమైన షరతుగా పనిచేస్తుంది.

వేర్వేరు క్రోమోజోమ్‌లపై పంపిణీ ఉన్నప్పటికీ, మొత్తం జన్యువుల సమితి క్రియాత్మకంగా మొత్తంగా ప్రవర్తిస్తుంది, వంశపారంపర్య పదార్థం యొక్క సంస్థ యొక్క జన్యుసంబంధమైన (జన్యురూపం) స్థాయిని సూచించే ఒకే వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ స్థాయిలో, వంశపారంపర్య వంపుల యొక్క విస్తృత పరస్పర చర్య మరియు పరస్పర ప్రభావం ఉంది, ఒకటి మరియు వేర్వేరు క్రోమోజోమ్‌లలో స్థానికీకరించబడింది. ఫలితం వివిధ వంశపారంపర్య వంపుల యొక్క జన్యు సమాచారం యొక్క పరస్పర అనురూప్యం మరియు తత్ఫలితంగా, ఒంటోజెనిసిస్ ప్రక్రియలో సమయం, ప్రదేశం మరియు తీవ్రతలో సమతుల్య లక్షణాల అభివృద్ధి. జన్యువుల క్రియాత్మక కార్యాచరణ, ప్రతిరూపణ విధానం మరియు వంశపారంపర్య పదార్థంలో పరస్పర మార్పులు కూడా మొత్తం జీవి లేదా కణం యొక్క జన్యురూపం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, ఆధిపత్యం యొక్క ఆస్తి యొక్క సాపేక్షత ద్వారా ఇది రుజువు చేయబడింది.

Eu - మరియు హెటెరోక్రోమాటిన్.

కణ విభజన సమయంలో కొన్ని క్రోమోజోమ్‌లు ఘనీభవించినవి మరియు ఘాటైన రంగులో కనిపిస్తాయి. ఇటువంటి వ్యత్యాసాలను హెటెరోపిక్నోసిస్ అంటారు. పదం " హెటెరోక్రోమాటిన్" యూక్రోమాటిన్ ఉన్నాయి - మైటోటిక్ క్రోమోజోమ్‌ల యొక్క ప్రధాన భాగం, ఇది మైటోసిస్ సమయంలో సంపీడనం మరియు కుళ్ళిపోయే సాధారణ చక్రానికి లోనవుతుంది మరియు హెటెరోక్రోమాటిన్- నిరంతరం కాంపాక్ట్ స్థితిలో ఉండే క్రోమోజోమ్‌ల ప్రాంతాలు.

చాలా రకాల యూకారియోట్లలో, క్రోమోజోములు రెండింటినీ కలిగి ఉంటాయి ఇవ్- మరియు హెటెరోక్రోమాటిక్ ప్రాంతాలు, రెండోది జన్యువులో ముఖ్యమైన భాగం. హెటెరోక్రోమాటిన్పెరిసెంట్రోమెరిక్‌లో, కొన్నిసార్లు పెరిటోమెరిక్ ప్రాంతాలలో ఉంటుంది. క్రోమోజోమ్‌ల యూక్రోమాటిక్ చేతులలో హెటెరోక్రోమాటిక్ ప్రాంతాలు కనుగొనబడ్డాయి. అవి హెటెరోక్రోమాటిన్‌ను యూక్రోమాటిన్‌లోకి చేర్చడం (ఇంటర్‌కలేషన్స్) లాగా కనిపిస్తాయి. అటువంటి హెటెరోక్రోమాటిన్ఇంటర్‌కాలరీ అని పిలుస్తారు. క్రోమాటిన్ సంపీడనం.యూక్రోమాటిన్ మరియు హెటెరోక్రోమాటిన్సంపీడన చక్రాలలో తేడా ఉంటుంది. Euhr. ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి ఇంటర్‌ఫేస్, హెటెరో వరకు కాంపాక్షన్-డీకంపాక్షన్ యొక్క పూర్తి చక్రం గుండా వెళుతుంది. సాపేక్ష కాంపాక్ట్‌నెస్ స్థితిని నిర్వహిస్తుంది. అవకలన స్థిరత్వం.హెటెరోక్రోమాటిన్ యొక్క వివిధ ప్రాంతాలు వేర్వేరు రంగులతో, కొన్ని ప్రాంతాలు ఒకదానితో, మరికొన్నింటితో తడిసినవి. వివిధ రంగులను ఉపయోగించడం ద్వారా మరియు హెటెరోక్రోమాటిక్ ప్రాంతాలను విచ్ఛిన్నం చేసే క్రోమోజోమ్ పునర్వ్యవస్థీకరణలను ఉపయోగించడం ద్వారా, డ్రోసోఫిలాలోని అనేక చిన్న ప్రాంతాలను వర్గీకరించడం సాధ్యమైంది, ఇక్కడ మరకలకు అనుబంధం పొరుగు ప్రాంతాల నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది.

10. మెటాఫేస్ క్రోమోజోమ్ యొక్క పదనిర్మాణ లక్షణాలు .

మెటాఫేస్ క్రోమోజోమ్ డియోక్సిరిబోన్యూక్లియోప్రొటీన్ యొక్క రెండు రేఖాంశ తంతువులను కలిగి ఉంటుంది - క్రోమాటిడ్లు, ప్రాధమిక సంకోచం ప్రాంతంలో ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి - సెంట్రోమీర్. సెంట్రోమీర్ అనేది క్రోమోజోమ్ యొక్క ప్రత్యేకంగా వ్యవస్థీకృత ప్రాంతం, ఇది సోదరి క్రోమాటిడ్‌లు రెండింటికీ సాధారణం. సెంట్రోమీర్ క్రోమోజోమ్ బాడీని రెండు చేతులుగా విభజిస్తుంది. ప్రాధమిక సంకోచం యొక్క స్థానాన్ని బట్టి, క్రింది రకాల క్రోమోజోమ్‌లు వేరు చేయబడతాయి: సమాన-సాయుధ (మెటాసెంట్రిక్), సెంట్రోమీర్ మధ్యలో ఉన్నప్పుడు మరియు చేతులు పొడవులో దాదాపు సమానంగా ఉంటాయి; అసమాన చేతులు (సబ్‌మెటాసెంట్రిక్), సెంట్రోమీర్ క్రోమోజోమ్ మధ్య నుండి స్థానభ్రంశం చెందినప్పుడు మరియు చేతులు అసమాన పొడవుతో ఉన్నప్పుడు; రాడ్-ఆకారంలో (అక్రోసెంట్రిక్), సెంట్రోమీర్ క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక చివరకి మారినప్పుడు మరియు ఒక చేయి చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. పాయింట్ (టెలోసెంట్రిక్) క్రోమోజోములు కూడా ఉన్నాయి; వాటికి ఒక చేయి లేదు, కానీ అవి మానవ కార్యోటైప్ (క్రోమోజోమ్ సెట్)లో లేవు. కొన్ని క్రోమోజోమ్‌లు క్రోమోజోమ్ బాడీ నుండి ఉపగ్రహం అనే ప్రాంతాన్ని వేరు చేసే ద్వితీయ సంకోచాలను కలిగి ఉండవచ్చు.

ప్రతి జీవిలో ప్రత్యేకమైన ప్రొటీన్లు ఉంటాయి. DNA అణువులోని కొన్ని న్యూక్లియోటైడ్ సమ్మేళనాలు మరియు వాటి క్రమం జన్యు సంకేతాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. ఇది ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణం గురించి సమాచారాన్ని తెలియజేస్తుంది. జన్యుశాస్త్రంలో ఒక నిర్దిష్ట భావన ఆమోదించబడింది. దాని ప్రకారం, ఒక జన్యువు ఒక ఎంజైమ్ (పాలీపెప్టైడ్) కు అనుగుణంగా ఉంటుంది. న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు మరియు ప్రోటీన్లపై పరిశోధన చాలా కాలం పాటు నిర్వహించబడిందని చెప్పాలి. తరువాత వ్యాసంలో మనం జన్యు సంకేతం మరియు దాని లక్షణాలను నిశితంగా పరిశీలిస్తాము. పరిశోధన యొక్క సంక్షిప్త కాలక్రమం కూడా అందించబడుతుంది.

పరిభాష

జన్యు సంకేతం అనేది న్యూక్లియోటైడ్ సీక్వెన్స్‌తో కూడిన అమైనో యాసిడ్ ప్రోటీన్ల క్రమాన్ని ఎన్‌కోడింగ్ చేసే మార్గం. సమాచారాన్ని రూపొందించే ఈ పద్ధతి అన్ని జీవుల లక్షణం. ప్రొటీన్లు అధిక పరమాణుత్వంతో సహజ సేంద్రియ పదార్థాలు. ఈ సమ్మేళనాలు జీవులలో కూడా ఉన్నాయి. అవి 20 రకాల అమైనో ఆమ్లాలను కలిగి ఉంటాయి, వీటిని కానానికల్ అని పిలుస్తారు. అమైనో ఆమ్లాలు గొలుసులో అమర్చబడి, ఖచ్చితంగా ఏర్పాటు చేయబడిన క్రమంలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఇది ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని మరియు దాని జీవ లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రోటీన్‌లో అనేక అమైనో ఆమ్లాల గొలుసులు కూడా ఉన్నాయి.

DNA మరియు RNA

డియోక్సిరిబోన్యూక్లిక్ యాసిడ్ ఒక స్థూల కణము. వంశపారంపర్య సమాచారం యొక్క ప్రసారం, నిల్వ మరియు అమలుకు ఆమె బాధ్యత వహిస్తుంది. DNA నాలుగు నత్రజని స్థావరాలను ఉపయోగిస్తుంది. వీటిలో అడెనిన్, గ్వానైన్, సైటోసిన్, థైమిన్ ఉన్నాయి. RNA అదే న్యూక్లియోటైడ్లను కలిగి ఉంటుంది, అది థైమిన్ కలిగి ఉంటుంది. బదులుగా, యురేసిల్ (U) కలిగిన న్యూక్లియోటైడ్ ఉంది. RNA మరియు DNA అణువులు న్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులు. ఈ నిర్మాణానికి ధన్యవాదాలు, సీక్వెన్సులు ఏర్పడతాయి - “జన్యు వర్ణమాల”.

సమాచారం యొక్క అమలు

జన్యువు ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడిన ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ, DNA టెంప్లేట్ (ట్రాన్స్క్రిప్షన్)పై mRNA కలపడం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. జన్యు సంకేతం కూడా అమైనో ఆమ్ల శ్రేణిలోకి బదిలీ చేయబడుతుంది. అంటే, mRNA పై పాలీపెప్టైడ్ గొలుసు యొక్క సంశ్లేషణ జరుగుతుంది. అన్ని అమైనో ఆమ్లాలు మరియు ప్రోటీన్ సీక్వెన్స్ ముగింపు కోసం సిగ్నల్ గుప్తీకరించడానికి, 3 న్యూక్లియోటైడ్లు సరిపోతాయి. ఈ గొలుసును ట్రిపుల్ అంటారు.

అధ్యయనం యొక్క చరిత్ర

ప్రోటీన్లు మరియు న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాల అధ్యయనం చాలా కాలంగా నిర్వహించబడింది. 20 వ శతాబ్దం మధ్యలో, జన్యు సంకేతం యొక్క స్వభావం గురించి మొదటి ఆలోచనలు చివరకు కనిపించాయి. 1953లో, కొన్ని ప్రొటీన్లు అమైనో ఆమ్లాల శ్రేణులను కలిగి ఉన్నాయని కనుగొనబడింది. నిజమే, ఆ సమయంలో వారు వారి ఖచ్చితమైన సంఖ్యను ఇంకా నిర్ణయించలేకపోయారు మరియు దీని గురించి అనేక వివాదాలు ఉన్నాయి. 1953లో, వాట్సన్ మరియు క్రిక్ అనే రచయితలు రెండు రచనలు ప్రచురించారు. మొదటిది DNA యొక్క ద్వితీయ నిర్మాణం గురించి చెప్పబడింది, రెండవది టెంప్లేట్ సంశ్లేషణను ఉపయోగించి దాని అనుమతించదగిన కాపీయింగ్ గురించి మాట్లాడింది. అదనంగా, స్థావరాల యొక్క నిర్దిష్ట క్రమం వంశపారంపర్య సమాచారాన్ని కలిగి ఉన్న కోడ్ అనే వాస్తవంపై దృష్టి పెట్టబడింది. అమెరికన్ మరియు సోవియట్ భౌతిక శాస్త్రవేత్త జార్జి గామో కోడింగ్ పరికల్పనను ఊహించారు మరియు దానిని పరీక్షించడానికి ఒక పద్ధతిని కనుగొన్నారు. 1954 లో, అతని పని ప్రచురించబడింది, ఈ సమయంలో అతను అమైనో యాసిడ్ సైడ్ చెయిన్‌లు మరియు డైమండ్-ఆకారపు “రంధ్రాల” మధ్య కరస్పాండెన్స్‌లను ఏర్పాటు చేయాలని ప్రతిపాదించాడు మరియు దీనిని కోడింగ్ మెకానిజమ్‌గా ఉపయోగించాడు. అప్పుడు దానిని రాంబిక్ అని పిలిచేవారు. తన పనిని వివరిస్తూ, Gamow జన్యు సంకేతం ట్రిపుల్ కావచ్చని ఒప్పుకున్నాడు. భౌతిక శాస్త్రవేత్త యొక్క పని సత్యానికి దగ్గరగా పరిగణించబడే వాటిలో మొదటిది.

వర్గీకరణ

సంవత్సరాలుగా, జన్యు సంకేతాల యొక్క వివిధ నమూనాలు రెండు రకాలుగా ప్రతిపాదించబడ్డాయి: అతివ్యాప్తి మరియు అతివ్యాప్తి చెందనివి. మొదటిది అనేక కోడన్‌లలో ఒక న్యూక్లియోటైడ్‌ను చేర్చడంపై ఆధారపడింది. ఇది త్రిభుజాకార, సీక్వెన్షియల్ మరియు మేజర్-మైనర్ జెనెటిక్ కోడ్‌ను కలిగి ఉంటుంది. రెండవ మోడల్ రెండు రకాలుగా ఉంటుంది. అతివ్యాప్తి చెందని కోడ్‌లలో కాంబినేషన్ కోడ్ మరియు కామా-రహిత కోడ్ ఉంటాయి. మొదటి ఎంపిక న్యూక్లియోటైడ్ల త్రిపాది ద్వారా అమైనో ఆమ్లం యొక్క ఎన్కోడింగ్పై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ప్రధాన విషయం దాని కూర్పు. "కామాలు లేని కోడ్" ప్రకారం, కొన్ని ట్రిపుల్‌లు అమైనో ఆమ్లాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి, కానీ ఇతరులు అలా చేయరు. ఈ సందర్భంలో, ఏదైనా ముఖ్యమైన త్రిపాదిలను వరుసగా అమర్చినట్లయితే, వేరే రీడింగ్ ఫ్రేమ్‌లో ఉన్న ఇతరులు అనవసరం అని నమ్ముతారు. ఈ అవసరాలను తీర్చగల న్యూక్లియోటైడ్ క్రమాన్ని ఎంచుకోవడం సాధ్యమేనని మరియు సరిగ్గా 20 ట్రిపుల్స్ ఉన్నాయని శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసించారు.

గామో మరియు అతని సహ-రచయితలు ఈ నమూనాను ప్రశ్నించినప్పటికీ, తరువాతి ఐదు సంవత్సరాలలో ఇది చాలా సరైనదిగా పరిగణించబడింది. 20 వ శతాబ్దం రెండవ సగం ప్రారంభంలో, కొత్త డేటా కనిపించింది, ఇది "కామాలు లేని కోడ్" లో కొన్ని లోపాలను కనుగొనడం సాధ్యం చేసింది. కోడన్లు విట్రోలో ప్రోటీన్ సంశ్లేషణను ప్రేరేపించగలవని కనుగొనబడింది. 1965కి దగ్గరగా, మొత్తం 64 త్రిగుణాల సూత్రం గ్రహించబడింది. ఫలితంగా, కొన్ని కోడన్‌ల రిడెండెన్సీ కనుగొనబడింది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, అమైనో యాసిడ్ సీక్వెన్స్ అనేక ట్రిపుల్స్ ద్వారా ఎన్కోడ్ చేయబడింది.

విలక్షణమైన లక్షణాలను

జన్యు సంకేతం యొక్క లక్షణాలు:

వైవిధ్యాలు

మానవ శరీరంలోని మైటోకాన్డ్రియల్ జన్యువుల అధ్యయనం సమయంలో 1979లో ప్రమాణం నుండి జన్యు సంకేతం యొక్క మొదటి విచలనం కనుగొనబడింది. అనేక ప్రత్యామ్నాయ మైటోకాన్డ్రియల్ కోడ్‌లతో సహా మరిన్ని సారూప్య వైవిధ్యాలు గుర్తించబడ్డాయి. వీటిలో UGA స్టాప్ కోడాన్ యొక్క డీకోడింగ్ ఉంటుంది, ఇది మైకోప్లాస్మాస్‌లో ట్రిప్టోఫాన్‌ను గుర్తించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఆర్కియా మరియు బ్యాక్టీరియాలో GUG మరియు UUG తరచుగా ప్రారంభ ఎంపికలుగా ఉపయోగించబడతాయి. కొన్నిసార్లు జన్యువులు ప్రోటీన్‌ను ప్రారంభ కోడాన్‌తో ఎన్‌కోడ్ చేస్తాయి, ఇది సాధారణంగా జాతులు ఉపయోగించే దానికి భిన్నంగా ఉంటుంది. అదనంగా, కొన్ని ప్రొటీన్లలో, సెలెనోసిస్టీన్ మరియు పైరోలిసిన్, అవి ప్రామాణికం కాని అమైనో ఆమ్లాలు, రైబోజోమ్ ద్వారా చొప్పించబడతాయి. ఆమె స్టాప్ కోడన్ చదువుతుంది. ఇది mRNAలో కనిపించే సీక్వెన్స్‌లపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రస్తుతం, సెలెనోసిస్టీన్ 21వది మరియు పైరోలిసేన్ 22వ అమైనో ఆమ్లం ప్రోటీన్‌లలో ఉంది.

జన్యు సంకేతం యొక్క సాధారణ లక్షణాలు

అయితే, అన్ని మినహాయింపులు చాలా అరుదు. జీవులలో, జన్యు సంకేతం సాధారణంగా అనేక సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. వీటిలో మూడు న్యూక్లియోటైడ్‌లు (మొదటి రెండు నిర్వచించే వాటికి చెందినవి), tRNA మరియు రైబోజోమ్‌ల ద్వారా అమైనో యాసిడ్ సీక్వెన్స్‌లోకి కోడన్‌లను బదిలీ చేయడం వంటి కోడాన్ యొక్క కూర్పును కలిగి ఉంటుంది.