Pasi t? keni punuar me k?to tema, duhet t? jeni n? gjendje t?:

1. P?rshkruani konceptet e m?poshtme dhe shpjegoni marr?dh?nien midis tyre:
   • polimer, monomer;
   • karbohidrate, monosakaride, disakaride, polisaharide;
   • lipide, acide yndyrore, glicerin?;
   • aminoacid, lidhje peptide, proteina;
   • katalizator, enzim?, vend aktiv;
   • acidi nukleik, nukleotidi.
2. Rendisni 5-6 arsye pse uji ?sht? nj? komponent kaq i r?nd?sish?m i sistemeve t? gjalla.
3. Em?rtoni kat?r klasat kryesore t? p?rb?rjeve organike q? gjenden n? organizmat e gjall?; p?rshkruani rolin e secilit.
4. Shpjegoni pse reaksionet e kontrolluara nga enzimat varen nga temperatura, pH dhe prania e koenzimave.
5. P?rshkruani rolin e ATP n? ekonomin? energjetike t? qeliz?s.
6. Em?rtoni materialet fillestare, hapat kryesor? dhe produktet p?rfundimtare t? reaksioneve t? shkaktuara nga drita dhe reaksioneve t? fiksimit t? karbonit.
7. Jepni nj? p?rshkrim t? shkurt?r t? skem?s s? p?rgjithshme t? frym?marrjes qelizore, nga e cila do t? ishte e qart? se ?far? vendi z?n? reaksionet e glikoliz?s, cikli G. Krebs (cikli i acidit citrik) dhe zinxhiri i transportit t? elektroneve.
8. Krahasoni frym?marrjen dhe fermentimin.
9. P?rshkruani struktur?n e molekul?s s? ADN-s? dhe shpjegoni pse numri i mbetjeve t? adenin?s ?sht? i barabart? me numrin e mbetjeve t? timin?s dhe numri i mbetjeve t? guanin?s ?sht? i barabart? me numrin e mbetjeve t? citozin?s.
10. B?ni nj? skem? t? shkurt?r p?r sintez?n e ARN-s? n? ADN (transkriptimin) n? prokariote.
11. P?rshkruani vetit? e kodit gjenetik dhe shpjegoni pse ai duhet t? jet? trefish.
12. Bazuar n? k?t? zinxhir t? ADN-s? dhe tabel?n e kodoneve, p?rcaktoni sekuenc?n plot?suese t? ARN-s? s? matric?s, tregoni kodonet e ARN-s? transferuese dhe sekuenc?n e aminoacideve q? formohet si rezultat i p?rkthimit.
13. Renditni fazat e sintez?s s? proteinave n? nivel t? ribozomeve.

Algoritmi p?r zgjidhjen e problemeve.

Lloji 1. Vet?-kopjimi i ADN-s?.

Nj? nga zinxhir?t e ADN-s? ka sekuenc?n nukleotide t? m?poshtme:
AGTACCGATACCGATTTCG...
?far? sekuence nukleotidesh ka zinxhiri i dyt? i s? nj?jt?s molekul??

P?r t? shkruar sekuenc?n nukleotide t? vargut t? dyt? t? nj? molekule t? ADN-s?, kur dihet sekuenca e vargut t? par?, mjafton t? z?vend?sohet timina me adenin?, adenina me timin?, guanina me citozin? dhe citozina me guanin?. Duke b?r? k?t? z?vend?sim, marrim sekuenc?n:
TACTGGCTATGAGCTAAATG...

Lloji 2. Kodimi i proteinave.

Zinxhiri aminoacid i protein?s ribonukleaz? ka fillimin e m?posht?m: lizin?-glutamine-treonine-alanine-alanine-alanine-lizine ...
Cila sekuenc? e nukleotideve fillon gjenin q? korrespondon me k?t? protein??

P?r ta b?r? k?t?, p?rdorni tabel?n e kodit gjenetik. P?r secilin aminoacid gjejm? p?rcaktimin e kodit t? tij n? form?n e treshes p?rkat?se t? nukleotideve dhe e shkruajm? at?. Duke i rregulluar k?to treshe nj?ra pas tjetr?s n? t? nj?jtin rend si shkojn? aminoacidet p?rkat?se, marrim formul?n p?r struktur?n e seksionit t? ARN-s? t? d?rguar. Si rregull, ka disa treshe t? tilla, zgjedhja b?het sipas vendimit tuaj (por merret vet?m nj? nga trefishat). Mund t? ket? disa zgjidhje, respektivisht.
AAACAAAATSUGTSGGTSUGTSGAAG

Me ?far? sekuence aminoacide fillon nj? protein? n?se ajo ?sht? e koduar nga nj? sekuenc? e till? nukleotidesh:
ACGCCATGGCCGGT...

Sipas parimit t? komplementaritetit, ne gjejm? struktur?n e seksionit informativ t? ARN-s? t? formuar n? nj? segment t? caktuar t? molekul?s s? ADN-s?:
UGCGGGUACCCGCCCA...

M? pas i drejtohemi tabel?s s? kodit gjenetik dhe p?r secil?n treshe nukleotide, duke filluar nga e para, gjejm? dhe shkruajm? aminoacidin q? i korrespondon:
Cistein?-glicin?-tirozin?-arginin?-proline-...

Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Biologji e P?rgjithshme". Mosk?, "Iluminizmi", 2000

• Tema 4. “P?rb?rja kimike e qeliz?s”. §2-§7 f. 7-21
• Tema 5. “Fotosinteza”. §16-17 fq 44-48
• Tema 6. “Frym?marrja qelizore”. §12-13 fq 34-38
• Tema 7. “Informacioni gjenetik”. §14-15 fq 39-44

KODI GJENETIK, nj? sistem p?r regjistrimin e informacionit trash?gues n? form?n e nj? sekuence bazash nukleotide n? molekulat e ADN-s? (n? disa viruse - ARN), i cili p?rcakton struktur?n par?sore (rregullimin e mbetjeve t? aminoacideve) n? molekulat e proteinave (polipeptidet). Problemi i kodit gjenetik u formulua pas v?rtetimit t? rolit gjenetik t? ADN-s? (mikrobiolog?t amerikan? O. Avery, K. McLeod, M. McCarthy, 1944) dhe deshifrimit t? struktur?s s? saj (J. Watson, F. Crick, 1953), pasi vendos?n q? gjenet p?rcaktojn? struktur?n dhe funksionet e enzimave (parimi i "nj? gjen - nj? enzim?" nga J. Beadle dhe E. Tatema, 1941) dhe se ekziston nj? var?si e struktur?s hap?sinore dhe aktivitetit t? nj? proteine nga struktura e saj par?sore. (F. Senger, 1955). Pyetja se si kombinimet e 4 bazave t? acideve nukleike p?rcaktojn? alternimin e 20 mbetjeve t? zakonshme t? aminoacideve n? polipeptide u ngrit p?r her? t? par? nga G. Gamow n? 1954.

Bazuar n? nj? eksperiment n? t? cilin u studiuan nd?rveprimet e futjeve dhe fshirjeve t? nj? ?ifti nukleotidesh, n? nj? nga gjenet e bakteriofagut T4, F. Crick dhe shkenc?tar? t? tjer? n? vitin 1961 p?rcaktuan vetit? e p?rgjithshme t? kodit gjenetik: treshe, d.m.th. , ?do mbetje aminoacide n? zinxhirin polipeptid korrespondon me nj? grup prej tre bazash (triplete ose kodoni) n? ADN-n? e nj? gjeni; leximi i kodoneve brenda nj? gjeni shkon nga nj? pik? fikse, n? nj? drejtim dhe "pa presje", pra kodonet nuk ndahen me asnj? shenj? nga nj?ri-tjetri; degjenerimi, ose teprica, - e nj?jta mbetje aminoacide mund t? kodoj? disa kodone (kodonet sinonime). Autor?t sugjeruan q? kodonet t? mos mbivendosen (secila baz? i p?rket vet?m nj? kodoni). Studimi i drejtp?rdrejt? i aft?sis? koduese t? trenjak?ve u vazhdua duke p?rdorur nj? sistem t? sintez?s s? proteinave pa qeliza n?n kontrollin e ARN-s? sintetike t? d?rguarit (mRNA). Deri n? vitin 1965, kodi gjenetik u deshifrua plot?sisht n? veprat e S. Ochoa, M. Nirenberg dhe H. G. Korana. Zbulimi i misterit t? kodit gjenetik ishte nj? nga arritjet e jasht?zakonshme t? biologjis? n? shekullin e 20-t?.

Zbatimi i kodit gjenetik n? qeliz? ndodh gjat? dy proceseve t? matric?s - transkriptimit dhe p?rkthimit. Nd?rmjet?si midis nj? gjeni dhe nj? proteine ?sht? mARN, e cila formohet gjat? transkriptimit n? nj?r?n nga vargjet e ADN-s?. N? k?t? rast, sekuenca e baz?s s? ADN-s?, e cila mbart informacione p?r struktur?n par?sore t? protein?s, "rishkruhet" n? form?n e nj? sekuence baz? mARN. M? pas, gjat? p?rkthimit n? ribozomet, sekuenca nukleotide e mARN-s? lexohet nga ARN transferuese (tARN). K?to t? fundit kan? nj? fund pranues, n? t? cilin ?sht? ngjitur nj? mbetje aminoacide dhe nj? fund p?rshtat?s, ose antikodon trefish, i cili njeh kodonin p?rkat?s t? mRNA. Nd?rveprimi i kodonit dhe antikodonit ndodh n? baz? t? ?iftimit t? bazave plot?suese: Adenin? (A) - Uracil (U), Guanin? (G) - Citozin? (C); n? k?t? rast, sekuenca e baz?s mARN p?rkthehet n? sekuenc?n aminoacide t? protein?s s? sintetizuar. Organizma t? ndrysh?m p?rdorin kodone t? ndryshme sinonime p?r t? nj?jtin aminoacid n? frekuenca t? ndryshme. Leximi i mARN-s? q? kodon zinxhirin polipeptid fillon (fillon) nga kodoni AUG q? korrespondon me aminoacidin metionin?. M? rrall? n? prokariot?t, kodonet inicuese jan? GUG (valin?), UUG (leucin?), AUU (izoleucin?), tek eukariot?t - UUG (leucin?), AUA (izoleucin?), ACG (treonina), CUG (leucin?). Kjo vendos t? ashtuquajtur?n korniz? ose faz? t? leximit gjat? p?rkthimit, dometh?n?, e gjith? sekuenca nukleotidike e mARN-s? lexohet trefish me trefish t? tARN-s? derisa ndonj? nga tre kodonet terminator, shpesh t? quajtur kodone ndalues, t? gjendet n? mARN: UAA, UAG , UGA (tabela). Leximi i k?tyre trinjak?ve ?on n? p?rfundimin e sintez?s s? zinxhirit polipeptid.

Kodon?t AUG dhe ndalues ndodhen n? fillim dhe n? fund t? rajoneve t? mRNA q? kodojn? polipeptidet, p?rkat?sisht.

Kodi gjenetik ?sht? pothuajse universal. Kjo do t? thot? se ka ndryshime t? vogla n? kuptimin e disa kodoneve n? objekte t? ndryshme dhe kjo ka t? b?j? para s? gjithash me kodonet terminator?, t? cil?t mund t? jen? dometh?n?s; p?r shembull, n? mitokondrit? e disa eukarioteve dhe n? mikoplazma, UGA kodon p?r triptofanin. P?rve? k?saj, n? disa mARN t? baktereve dhe eukarioteve, UGA kodon nj? aminoacid t? pazakont?, selenocistein?, dhe UAG, n? nj? nga arkebakteret, kodon pirolizin?n.

Ekziston nj? k?ndv?shtrim sipas t? cilit kodi gjenetik u ngrit rast?sisht (hipoteza e "rastit t? ngrir?"). Ka m? shum? gjasa q? ai t? ket? evoluar. Ky supozim mb?shtetet nga ekzistenca e nj? versioni m? t? thjesht? dhe, me sa duket, m? t? lasht? t? kodit, i cili lexohet n? mitokondri sipas rregullit "dy nga tre", kur vet?m dy nga tre bazat n? treshe p?rcaktojn? amino. acid.

Lit .: Crick F. N. a. rreth. Natyra e p?rgjithshme e kodit gjenetik p?r proteinat // Natyra. 1961 V?ll. 192; Kodi gjenetik. N.Y., 1966; Ichas M. Kodi biologjik. M., 1971; Inge-Vechtomov S. G. Si lexohet kodi gjenetik: rregulla dhe p?rjashtime // Shkenca moderne natyrore. M., 2000. T. 8; Ratner V. A. Kodi gjenetik si nj? sistem // Revista Arsimore Soros. 2000. V. 6. Nr. 3.

S. G. Inge-Vechtomov.

Kodi gjenetik ?sht? nj? m?nyr? p?r t? koduar sekuenc?n e aminoacideve n? nj? molekul? proteine duke p?rdorur sekuenc?n e nukleotideve n? nj? molekul? t? acidit nukleik. Vetit? e kodit gjenetik rrjedhin nga ve?orit? e k?tij kodimi.

?do aminoacid i nj? proteine shoq?rohet me tre nukleotide t? nj?pasnj?shme t? acidit nukleik - treshe, ose kodoni. Secili prej nukleotideve mund t? p?rmbaj? nj? nga kat?r bazat azotike. N? ARN, k?to jan? adenina (A), uracili (U), guanina (G), citozina (C). Duke kombinuar bazat azotike n? m?nyra t? ndryshme (n? k?t? rast, nukleotidet q? p?rmbajn? ato), mund t? merrni shum? treshe t? ndryshme: AAA, GAU, UCC, GCA, AUC, etj. Numri i p?rgjithsh?m i kombinimeve t? mundshme ?sht? 64, d.m.th. 43.

Proteinat e organizmave t? gjall? p?rmbajn? rreth 20 aminoacide. N?se natyra "t? konceptonte" t? kodonte ?do aminoacid jo me tre, por me dy nukleotide, at?her? shum?llojshm?ria e ?ifteve t? tilla nuk do t? mjaftonte, pasi do t? ishin vet?m 16 prej tyre, d.m.th. 42.

N? k?t? m?nyr?, vetia kryesore e kodit gjenetik ?sht? trefishi i tij. ?do aminoacid ?sht? i koduar nga nj? treshe nukleotidesh.

Meqen?se ka shum? m? shum? treshe t? ndryshme t? mundshme sesa aminoacidet q? p?rdoren n? molekulat biologjike, nj? veti e till? si tepric? kodi gjenetik. Shum? aminoacide filluan t? kodohen jo nga nj? kodon, por nga disa. P?r shembull, glicina e aminoacideve ?sht? e koduar nga kat?r kodone t? ndryshme: GGU, GGC, GGA, GGG. Teprica quhet gjithashtu degjenerimi.

Korrespondenca midis aminoacideve dhe kodoneve pasqyrohet n? form?n e tabelave. P?r shembull, k?to:

N? lidhje me nukleotidet, kodi gjenetik ka vetin? e m?poshtme: unike(ose specifika): ?do kodon korrespondon me vet?m nj? aminoacid. P?r shembull, kodoni GGU mund t? kodoj? vet?m p?r glicin? dhe asnj? aminoacid tjet?r.

P?rs?ri. Teprica ka t? b?j? me faktin se disa treshe mund t? kodojn? t? nj?jtin aminoacid. Specifikimi - ?do kodon specifik mund t? kodoj? vet?m p?r nj? aminoacid.

Nuk ka shenja t? ve?anta pik?simi n? kodin gjenetik (p?rve? kodoneve t? ndalimit q? tregojn? fundin e sintez?s s? polipeptideve). Funksioni i shenjave t? pik?simit kryhet nga vet? trenjak?t - fundi i nj?r?s do t? thot? q? nj? tjet?r do t? filloj? m? pas. Kjo n?nkupton dy vetit? e m?poshtme t? kodit gjenetik: vazhdim?si dhe jo t? mbivendosura. Vazhdim?sia kuptohet si leximi i trenjak?ve menj?her? nj?ra pas tjetr?s. Jo mbivendosje do t? thot? q? ?do nukleotid mund t? jet? pjes? e vet?m nj? treshe. Pra, nukleotidi i par? i treshes? s? ardhshme vjen gjithmon? pas nukleotidit t? tret? t? trefishit t? m?parsh?m. Nj? kodon nuk mund t? filloj? n? nukleotidin e dyt? ose t? tret? t? kodonit t? m?parsh?m. Me fjal? t? tjera, kodi nuk mbivendoset.

Kodi gjenetik ka vetin? universaliteti. ?sht? e nj?jt? p?r t? gjith? organizmat n? Tok?, gj? q? tregon unitetin e origjin?s s? jet?s. Ka p?rjashtime shum? t? rralla p?r k?t?. P?r shembull, disa treshe mitokondriesh dhe kloroplastesh kodojn? p?r aminoacide t? ndryshme nga ato t? zakonshmet. Kjo mund t? tregoj? se n? agimin e zhvillimit t? jet?s, kishte ndryshime paksa t? ndryshme t? kodit gjenetik.

S? fundi, kodi gjenetik ka imuniteti ndaj zhurm?s, e cila ?sht? pasoj? e pasuris? s? saj si tepric?. Mutacionet e pikave, q? ndonj?her? ndodhin n? ADN, zakonisht rezultojn? n? z?vend?simin e nj? baze azotike me nj? tjet?r. Kjo ndryshon treshe. P?r shembull, ishte AAA, pas mutacionit u b? AAG. Sidoqoft?, ndryshime t? tilla jo gjithmon? ?ojn? n? nj? ndryshim t? aminoacidit n? polipeptidin e sintetizuar, pasi t? dy treshe, p?r shkak t? vetive t? tepric?s s? kodit gjenetik, mund t? korrespondojn? me nj? aminoacid. Duke qen? se mutacionet jan? m? shpesh t? d?mshme, vetia e imunitetit ndaj zhurm?s ?sht? e dobishme.

Kodi gjenetik, ose biologjik, ?sht? nj? nga vetit? universale t? natyr?s s? gjall?, q? v?rteton unitetin e origjin?s s? saj. Kodi gjenetik- kjo ?sht? nj? metod? e kodimit t? sekuenc?s s? aminoacideve t? nj? polipeptidi duke p?rdorur nj? sekuenc? nukleotide t? acidit nukleik (ARN informative ose nj? seksion ADN plot?sues mbi t? cilin sintetizohet mRNA).

Ka p?rkufizime t? tjera.

Kodi gjenetik- kjo ?sht? korrespondenca me ?do aminoacid (i cili ?sht? pjes? e proteinave t? gjalla) t? nj? sekuence t? caktuar prej tre nukleotideve. Kodi gjenetik?sht? marr?dh?nia nd?rmjet bazave t? acidit nukleik dhe aminoacideve proteinike.

N? literatur?n shkencore, kodi gjenetik nuk kuptohet si sekuenca e nukleotideve n? ADN-n? e ?do organizmi, e cila p?rcakton individualitetin e tij.

?sht? e gabuar t? supozohet se nj? organiz?m ose specie ka nj? kod dhe nj? tjet?r ka nj? tjet?r. Kodi gjenetik ?sht? se si aminoacidet kodohen nga nukleotidet (d.m.th. parimi, mekanizmi); ?sht? universale p?r t? gjitha gjallesat, e nj?jt? p?r t? gjith? organizmat.

Prandaj, ?sht? e gabuar t? thuhet, p?r shembull, "Kodi gjenetik i nj? personi" ose "Kodi gjenetik i nj? organizmi", i cili p?rdoret shpesh n? literatur?n dhe filmat pothuajse shkencor?.

N? k?to raste n?nkuptojm? zakonisht gjenomin e nj? personi, nj? organizmi etj.

Shum?llojshm?ria e organizmave t? gjall? dhe karakteristikat e aktivitetit t? tyre jet?sor ?sht? kryesisht p?r shkak t? diversitetit t? proteinave.

Struktura specifike e nj? proteine p?rcaktohet nga rendi dhe sasia e aminoacideve t? ndryshme q? p?rb?jn? p?rb?rjen e saj. Sekuenca e aminoacideve t? peptidit ?sht? e koduar n? ADN duke p?rdorur kodin biologjik. Nga pik?pamja e diversitetit t? grupit t? monomereve, ADN-ja ?sht? nj? molekul? m? primitive se nj? peptid. ADN-ja ?sht? nj? shum?llojshm?ri e alternimeve t? vet?m kat?r nukleotideve. Kjo i ka penguar prej koh?sh studiuesit t? konsiderojn? ADN-n? si materialin e trash?gimis?.

Si kodohen aminoacidet nga nukleotidet

1) Acidet nukleike (ADN dhe ARN) jan? polimere t? p?rb?ra nga nukleotide.

?do nukleotid mund t? p?rfshij? nj? nga kat?r bazat azotike: adenin? (A, en: A), guanin? (G, G), citozin? (C, en: C), timin? (T, en: T). N? rastin e ARN-s?, timina z?vend?sohet nga uracili (Y, U).

Kur merret parasysh kodi gjenetik, merren parasysh vet?m bazat azotike.

At?her? zinxhiri i ADN-s? mund t? p?rfaq?sohet si sekuenca e tyre lineare. P?r shembull:

Rajoni i mRNA plot?sues i k?tij kodi do t? jet? si m? posht?:

2) Proteinat (polipeptidet) jan? polimere t? p?rb?ra nga aminoacide.

N? organizmat e gjall?, 20 aminoacide p?rdoren p?r t? nd?rtuar polipeptide (disa t? tjera jan? shum? t? rralla). Nj? shkronj? mund t? p?rdoret gjithashtu p?r t'i p?rcaktuar ato (edhe pse tre p?rdoren m? shpesh - nj? shkurtim p?r emrin e aminoacidit).

Aminoacidet n? nj? polipeptid jan? gjithashtu t? lidhura n? m?nyr? lineare nga nj? lidhje peptide. P?r shembull, supozoni se ekziston nj? rajon i nj? proteine me sekuenc?n e m?poshtme t? aminoacideve (?do aminoacid sh?nohet me nj? shkronj? t? vetme):

3) N?se detyra ?sht? t? kodoni ?do aminoacid duke p?rdorur nukleotide, at?her? p?rfundon n? m?nyr?n se si t? kodohen 20 shkronja duke p?rdorur 4 shkronja.

Kjo mund t? b?het duke p?rputhur shkronjat e alfabetit me 20 shkronja me fjal?t e p?rb?ra nga disa shkronja t? alfabetit me 4 shkronja.

N?se nj? aminoacid ?sht? i koduar nga nj? nukleotid, at?her? mund t? kodohen vet?m kat?r aminoacide.

N?se ?do aminoacid p?rputhet me dy nukleotide t? nj?pasnj?shme n? zinxhirin e ARN-s?, at?her? mund t? kodohen gjasht?mb?dhjet? aminoacide.

N? t? v?rtet?, n?se ka kat?r shkronja (A, U, G, C), at?her? numri i kombinimeve t? tyre t? ?ifteve t? ndryshme do t? jet? 16: (AU, UA), (AG, GA), (AC, CA), (UG, GU), ( UC, CU), (GC, CG), (AA, UU, GG, CC).

[Kllapat p?rdoren p?r leht?sin? e perceptimit.] Kjo do t? thot? se vet?m 16 aminoacide t? ndryshme mund t? kodohen me nj? kod t? till? (fjal? me dy shkronja): secila do t? ket? fjal?n e vet (dy nukleotide t? nj?pasnj?shme).

Nga matematika, formula p?r p?rcaktimin e numrit t? kombinimeve duket si kjo: ab = n.

K?tu n ?sht? numri i kombinimeve t? ndryshme, a ?sht? numri i shkronjave t? alfabetit (ose baza e sistemit t? numrave), b ?sht? numri i shkronjave n? nj? fjal? (ose shifrat n? nj? num?r). N?se z?vend?sojm? alfabetin me 4 shkronja dhe fjal?t q? p?rb?hen nga dy shkronja n? k?t? formul?, marrim 42 = 16.

N?se p?rdoren tre nukleotide t? nj?pasnj?shme si fjal? koduese p?r secilin aminoacid, at?her? mund t? kodohen 43 = 64 aminoacide t? ndryshme, pasi 64 kombinime t? ndryshme mund t? p?rb?hen nga kat?r shkronja t? marra n? tre (p?r shembull, AUG, GAA, CAU, GGU, etj.).

d.). Kjo tashm? ?sht? m? se e mjaftueshme p?r t? koduar 20 aminoacide.

Pik?risht kodi me tre shkronja p?rdoret n? kodin gjenetik. Quhen tre nukleotide t? nj?pasnj?shme q? kodojn? t? nj?jtin aminoacid treshe(ose kodoni).

?do aminoacid shoq?rohet me nj? treshe specifike t? nukleotideve.

P?r m? tep?r, meqen?se kombinimet e trinjak?ve mbivendosen me numrin e aminoacideve, shum? aminoacide kodohen nga treshe t? shumta.

Tre treshe nuk kodojn? p?r asnj? nga aminoacidet (UAA, UAG, UGA).

Ata sh?nojn? fundin e nj? transmetimi dhe thirren kodonet e ndalimit(ose kodone t? pakuptimta).

Tripleta AUG kodon jo vet?m aminoacidin metionin?, por gjithashtu fillon p?rkthimin (luan rolin e nj? kodoni fillestar).

M? posht? jan? tabelat e korrespondenc?s s? aminoacideve me trinjak?t nukleotide.

Sipas tabel?s s? par?, ?sht? e p?rshtatshme t? p?rcaktohet aminoacidi p?rkat?s nga nj? treshe e caktuar. P?r t? dyt?n - p?r nj? aminoacid t? caktuar, treshe q? korrespondojn? me t?.

Konsideroni nj? shembull t? zbatimit t? kodit gjenetik. Le t? ket? mARN me p?rmbajtjen e m?poshtme:

Le t? ndajm? sekuenc?n e nukleotideve n? treshe:

Le t? krahasojm? ?do treshe me aminoacidin e polipeptidit t? koduar prej tij:

Metionine - Acidi Aspartik - Serine - Threonine - Triptofan - Leucine - Leucine - Lisine - Asparagine - Glutamine

Tripleta e fundit ?sht? nj? kodon ndalues.

Vetit? e kodit gjenetik

Vetit? e kodit gjenetik jan? kryesisht pasoj? e m?nyr?s s? kodimit t? aminoacideve.

Vetia e par? dhe e dukshme ?sht? treshe.

Kuptohet si fakti q? nj?sia e kodit ?sht? nj? sekuenc? prej tre nukleotidesh.

Nj? veti e r?nd?sishme e kodit gjenetik ?sht? e tij jo t? mbivendosura. Nj? nukleotid i p?rfshir? n? nj? treshe nuk mund t? p?rfshihet n? nj? tjet?r.

Kjo do t? thot?, sekuenca AGUGAA mund t? lexohet vet?m si AGU-GAA, por jo, p?r shembull, si kjo: AGU-GUG-GAA. Kjo do t? thot?, n?se nj? ?ift GU p?rfshihet n? nj? treshe, ai nuk mund t? jet? tashm? nj? pjes? integrale e nj? tjetri.

N?n unike Kodi gjenetik kupton q? ?do treshe i korrespondon vet?m nj? aminoacid.

P?r shembull, trefishi AGU kodon aminoacidin serin? dhe asnj? aminoacid tjet?r.

Kodi gjenetik

Kjo treshe n? m?nyr? unike korrespondon me vet?m nj? aminoacid.

Nga ana tjet?r, disa treshe mund t? korrespondojn? me nj? aminoacid. P?r shembull, e nj?jta serin?, p?rve? AGU, korrespondon me kodonin AGC. Kjo pron? quhet degjenerimi kodi gjenetik.

Degjenerimi ju lejon t? lini shum? mutacione t? pad?mshme, pasi shpesh z?vend?simi i nj? nukleotidi n? ADN nuk ?on n? nj? ndryshim n? vler?n e trefisht?. N?se shikoni nga af?r tabel?n e korrespondenc?s s? aminoacideve me treshe, mund t? shihni se n?se nj? aminoacid ?sht? i koduar nga disa treshe, at?her? ato shpesh ndryshojn? n? nukleotidin e fundit, dometh?n? mund t? jet? ?do gj?.

Vihen re edhe disa veti t? tjera t? kodit gjenetik (vazhdim?sia, imuniteti ndaj zhurm?s, universaliteti, etj.).

Stabiliteti si nj? p?rshtatje e bim?ve me kushtet e ekzistenc?s. Reagimet kryesore t? bim?ve ndaj veprimit t? faktor?ve negativ?.

Rezistenca e bim?ve ?sht? aft?sia p?r t'i b?r? ball? efekteve t? faktor?ve ekstrem? mjedisor? (that?sira e tok?s dhe e ajrit).

Paqart?sia e kodit ge-not-ti-che-th manifestohet n? faktin se

Kjo veti ?sht? zhvilluar n? procesin e evolucionit dhe ?sht? e fiksuar gjenetikisht. N? zonat me kushte t? pafavorshme, u formuan forma t? q?ndrueshme dekorative dhe varietete lokale t? bim?ve t? kultivuara - rezistente ndaj that?sir?s. Nj? nivel i ve?ant? i rezistenc?s, i natyrsh?m n? bim?, zbulohet vet?m n?n veprimin e faktor?ve ekstrem? mjedisor?.

Si rezultat i shfaqjes s? nj? faktori t? till?, fillon faza e acarimit - nj? devijim i mpreht? nga norma e nj? numri parametrash fiziologjik? dhe kthimi i shpejt? i tyre n? normale. Pastaj ka nj? ndryshim n? intensitetin e metabolizmit dhe d?mtim t? strukturave nd?rqelizore. N? t? nj?jt?n koh?, t? gjitha ato sintetike shtypen, t? gjitha ato hidrolitike aktivizohen dhe furnizimi i p?rgjithsh?m i energjis? i trupit zvog?lohet. N?se efekti i faktorit nuk e kalon vler?n e pragut, fillon faza e p?rshtatjes.

Nj? bim? e p?rshtatur reagon m? pak ndaj ekspozimit t? p?rs?ritur ose n? rritje ndaj nj? faktori ekstrem. N? nivelin organiz?m, nd?rveprimi i organeve m/v i shtohet mekanizmave t? p?rshtatjes. Dob?simi i rrjedh?s s? ujit, p?rb?rjeve minerale dhe organike n?p?r bim? intensifikon konkurrenc?n midis organeve dhe rritja e tyre ndalon.

P?rcaktohet biorezistenca n? bim?. max ?sht? vlera e faktorit ekstrem n? t? cilin bim?t ende formojn? fara t? q?ndrueshme. Q?ndrueshm?ria agronomike p?rcaktohet nga shkalla e reduktimit t? rendimentit. Bim?t karakterizohen nga rezistenca e tyre ndaj nj? lloji specifik t? faktorit ekstrem - dim?rues, rezistent ndaj gazit, rezistent ndaj krip?s, rezistent ndaj that?sir?s.

Lloji i krimbave t? rrumbullak?t, ndryshe nga krimbat e shesht?, kan? nj? zgav?r par?sore t? trupit - nj? skizocele, e formuar p?r shkak t? shkat?rrimit t? parenkim?s q? mbush boshll?qet midis murit t? trupit dhe organeve t? brendshme - funksioni i tij ?sht? transporti.

Ajo ruan homeostaz?n. Forma e trupit ?sht? e rrumbullak?t n? diamet?r. Integumenti ?sht? i kutikularizuar. Muskulatura p?rfaq?sohet nga nj? shtres? muskujsh gjat?sor?. Zorra ?sht? nga skaji n? fund dhe p?rb?het nga 3 seksione: anteriore, e mesme dhe e pasme. Hapja e goj?s ndodhet n? sip?rfaqen ventrale t? skajit t? p?rparm? t? trupit. Faringu ka nj? lumen karakteristik trek?ndor. Sistemi ekskretues p?rfaq?sohet nga protonefridia ose l?kura e ve?ant? - gj?ndrat hipodermale. Shumica e specieve jan? dioecious, me vet?m riprodhim seksual.

Zhvillimi ?sht? i drejtp?rdrejt?, rrall? me metamorfoz?. Ata kan? nj? p?rb?rje t? vazhdueshme qelizore t? trupit dhe nuk kan? aft?sin? p?r t'u rigjeneruar. Zorra e p?rparme p?rb?het nga zgavra e goj?s, faringu dhe ezofagu.

Ata nuk kan? nj? seksion t? mes?m ose t? pas?m. Sistemi ekskretues p?rb?het nga 1-2 qeliza gjigante t? hipoderm?s. Kanalet gjat?sore ekskretuese shtrihen n? kreshtat an?sore t? hipoderm?s.

Vetit? e kodit gjenetik. D?shmit? e kodit t? trefisht?. Deshifrimi i kodoneve. Kodonet e p?rfundimit. Koncepti i shtypjes gjenetike.

Ideja q? informacioni ?sht? i koduar n? gjen n? struktur?n par?sore t? protein?s u specifikua nga F.

Crick n? hipotez?n e tij t? sekuenc?s, sipas s? cil?s sekuenca e elementeve t? gjeneve p?rcakton sekuenc?n e mbetjeve t? aminoacideve n? zinxhirin polipeptid. Vlefshm?ria e hipotez?s s? sekuenc?s v?rtetohet nga kolineariteti i strukturave t? gjenit dhe polipeptidit t? koduar prej tij. Arritja m? dometh?n?se n? vitin 1953 ishte ideja q?. Se kodi ka shum? t? ngjar? t? jet? i trefisht?.

; ?iftet e bazave t? ADN-s?: A-T, T-A, G-C, C-G - mund t? kodojn? vet?m 4 aminoacide n?se ?do ?ift korrespondon me nj? aminoacid. Si? e dini, ka 20 aminoacide baz? n? proteina. N?se supozojm? se ?do aminoacid korrespondon me 2 ?ifte bazash, at?her? mund t? kodohen 16 aminoacide (4 * 4) - kjo p?rs?ri nuk ?sht? e mjaftueshme.

N?se kodi ?sht? trefish, at?her? 64 kodone (4 * 4 * 4) mund t? b?hen nga 4 ?ifte bazash, q? ?sht? m? se e mjaftueshme p?r t? koduar 20 aminoacide. Creek dhe bashk?pun?tor?t e tij supozuan se kodi ishte i trefisht?, se nuk kishte "presje" midis kodoneve, d.m.th., karaktere ndar?se; leximi i kodit brenda nj? gjeni ndodh nga nj? pik? fikse n? nj? drejtim. N? ver?n e vitit 1961, Kirenberg dhe Mattei raportuan p?r deshifrimin e kodonit t? par? dhe propozuan nj? metod? p?r p?rcaktimin e p?rb?rjes s? kodoneve n? nj? sistem t? sintez?s s? proteinave pa qeliza.

Pra, kodoni p?r fenilalanin?n u deshifrua si UUU n? mARN. M? tej, si rezultat i aplikimit t? metodave t? zhvilluara nga Kurani, Nirenberg dhe Leder n? 1965.

u p?rpilua nj? fjalor kodi n? form?n e tij moderne. K?shtu, marrja e mutacioneve n? fag?t T4 t? shkaktuara nga fshirja ose shtimi i bazave ishte d?shmi e kodit t? trefisht? (vetia 1). K?to braktisje dhe shtesa, q? ?uan n? nd?rrime t? korniz?s gjat? "leximit" t? kodit, u eliminuan vet?m duke rivendosur korrekt?sin? e kodit, kjo parandaloi shfaqjen e mutant?ve. K?to eksperimente treguan gjithashtu se trenjak?t nuk mbivendosen, d.m.th., secila baz? mund t'i p?rkas? vet?m nj? treshe (Vet?sia 2).

Shumica e aminoacideve kan? m? shum? se nj? kodon. Nj? kod n? t? cilin numri i aminoacideve ?sht? m? i vog?l se numri i kodoneve quhet i degjeneruar (vetia 3), d.m.th.

e) nj? aminoacid i caktuar mund t? kodohet nga m? shum? se nj? treshe. P?r m? tep?r, tre kodone nuk kodojn? fare p?r asnj? aminoacid ("kodone t? pakuptimta") dhe veprojn? si "sinjal ndalimi". Kodoni ndalues ?sht? pika fundore e nj?sis? funksionale t? ADN-s?, cistronit. Kodonet e p?rfundimit jan? t? nj?jta n? t? gjitha speciet dhe p?rfaq?sohen si UAA, UAG, UGA. Nj? tipar i duksh?m i kodit ?sht? se ai ?sht? universal (vetia 4).

N? t? gjith? organizmat e gjall?, t? nj?jtat treshe kodojn? p?r t? nj?jtat aminoacide.

Ekzistenca e tre llojeve t? kodoneve mutante - terminator? dhe shtypja e tyre ?sht? treguar n? E. coli dhe maja. Zbulimi i gjeneve - shtyp?sve, "t? kuptuarit" e marr?zive - aleleve t? gjeneve t? ndryshme, tregon se p?rkthimi i kodit gjenetik mund t? ndryshoj?.

Mutacionet q? prekin antikodonin e ARN-s? ndryshojn? specifik?n e tyre t? kodonit dhe krijojn? nj? mund?si p?r shtypjen e mutacioneve n? nivelin translator. Shtypja n? nivelin e p?rkthimit mund t? ndodh? p?r shkak t? mutacioneve n? gjenet q? kodojn? disa proteina ribozome. Si rezultat i k?tyre mutacioneve, ribozomi "gabon", p?r shembull, n? leximin e kodoneve t? pakuptimta dhe i "kupton" ato n? kurriz t? disa tARN-ve jomutante. S? bashku me shtypjen gjenotipike, duke vepruar n? nivelin e p?rkthimit, ?sht? gjithashtu e mundur shtypja fenotipike e aleleve t? pakuptimta: me nj? ulje t? temperatur?s, me veprimin e antibiotik?ve aminoglikozid? q? lidhen me ribozomet, si? ?sht? streptomicina, n? qeliza.

22. Riprodhimi i bim?ve m? t? larta: vegjetative dhe aseksuale. Formimi i spores, struktura e spores, e barabarte dhe heterospore Riprodhimi si veti e materies se gjalle, pra aftesia e nje individi per te krijuar llojin e vet, ekzistonte ne fazat e hershme te evolucionit.

Format e riprodhimit mund t? ndahen n? 2 lloje: aseksuale dhe seksuale. N? fakt riprodhimi aseksual kryhet pa pjes?marrjen e qelizave germinale, me ndihm?n e qelizave t? specializuara - sporeve. Ato formohen n? organet e riprodhimit aseksual - sporangji si rezultat i ndarjes mitotike.

Spori gjat? mbirjes s? tij riprodhon nj? individ t? ri, t? ngjash?m me prindin, me p?rjashtim t? sporeve t? bim?ve t? far?s, n? t? cilat spora ka humbur funksionin e riprodhimit dhe vendosjes. Sporet mund t? formohen gjithashtu nga ndarja reduktuese, me sporet nj?qelizore q? derdhen jasht?.

P?rhapja e bim?ve me ndihm?n e vegjetative (pjes? e lastar?ve, gjethes, rr?nj?s) ose ndarjes s? algave nj?qelizore n? gjysm? quhet vegjetativ (llamb?, copa).

Riprodhimi seksual kryhet nga qeliza t? ve?anta seksuale - gamete.

Gametet formohen si rezultat i mejoz?s, ka femra dhe meshkuj. Si rezultat i shkrirjes s? tyre, shfaqet nj? zigot?, nga e cila m? pas zhvillohet nj? organiz?m i ri.

Bim?t ndryshojn? n? llojet e gameteve. N? disa organizma nj?qelizor?, ai funksionon si gamet? n? nj? koh? t? caktuar. Organizmat e sekseve t? ndryshme (gametet) bashkohen - ky proces seksual quhet hologamia. N?se gametet mashkullore dhe fem?rore jan? morfologjikisht t? ngjashme, t? l?vizshme - k?to jan? izogamete.

Dhe procesi seksual izogame. N?se gametet femra jan? disi m? t? m?dha dhe m? pak t? l?vizshme se gametet mashkullore, at?her? k?to jan? heterogamete dhe procesi ?sht? heterogami. Oogamy - gametet femra jan? shum? t? m?dha dhe t? pal?vizshme, gametet mashkullore jan? t? vogla dhe t? l?vizshme.

12345678910Tjet?r =>

Kodi gjenetik - korrespodenc? nd?rmjet trinjak?ve t? ADN-s? dhe aminoacideve t? proteinave

Nevoja p?r t? koduar struktur?n e proteinave n? sekuenc?n lineare t? nukleotideve t? mRNA dhe ADN-s? diktohet nga fakti se gjat? p?rkthimit:

• nuk ka korrespondenc? midis numrit t? monomereve n? matric?n mARN dhe produktit - protein?s s? sintetizuar;
• nuk ka ngjashm?ri strukturore nd?rmjet ARN-s? dhe monomer?ve t? proteinave.

Kjo eliminon nd?rveprimin plot?sues midis matric?s dhe produktit, parimi me t? cilin kryhet nd?rtimi i molekulave t? reja t? ADN-s? dhe ARN-s? gjat? replikimit dhe transkriptimit.

Nga kjo b?het e qart? se duhet t? ekzistoj? nj? "fjalor" q? b?n t? mundur zbulimin se cila sekuenc? nukleotide mRNA siguron p?rfshirjen e aminoacideve n? nj? sekuenc? t? caktuar n? nj? protein?. Ky "fjalor" quhet kodi gjenetik, biologjik, nukleotid ose aminoacid. Kjo ju lejon t? kodoni aminoacidet q? p?rb?jn? proteinat duke p?rdorur nj? sekuenc? specifike t? nukleotideve n? ADN dhe mARN. Ka veti t? caktuara.

Tripleti. Nj? nga pyetjet kryesore n? sqarimin e vetive t? kodit ishte ??shtja e numrit t? nukleotideve, t? cilat duhet t? p?rcaktojn? p?rfshirjen e nj? aminoacidi n? protein?.

U zbulua se element?t kodues n? kodimin e sekuenc?s s? aminoacideve jan? me t? v?rtet? treshe nukleotidesh, ose trenjake, t? cilat jan? em?rtuar "kodonet".

Kuptimi i kodoneve.

Ishte e mundur t? v?rtetohej se nga 64 kodone, p?rfshirja e aminoacideve n? zinxhirin polipeptid t? sintetizuar kodon 61 treshe, dhe 3 t? mbeturit - UAA, UAG, UGA nuk kodojn? p?rfshirjen e aminoacideve n? protein? dhe fillimisht quheshin kodone t? pakuptimta ose t? pakuptimta. Megjithat?, m? von? u tregua se k?to treshe sinjalizojn? p?rfundimin e p?rkthimit, dhe p?r k?t? arsye ato u b?n? t? njohura si kodone p?rfundimi ose ndalimi.

Kodonet e mARN-s? dhe trefishat e nukleotideve n? vargun kodues t? ADN-s? me drejtim nga fundi 5' n? 3' kan? t? nj?jt?n sekuenc? bazash azotike, me p?rjashtim t? asaj q? n? ADN n? vend t? uracilit (U), karakteristik? e mARN-s?, ?sht? timina (T).

Specifikimi.

?do kodon korrespondon me vet?m nj? aminoacid specifik. N? k?t? kuptim, kodi gjenetik ?sht? rrept?sisht i paqart?.

Tabela 4-3.

Paqart?sia ?sht? nj? nga vetit? e kodit gjenetik, e manifestuar n? faktin se ...

P?rb?r?sit kryesor? t? sistemit t? sintez?s s? proteinave

Komponent?t e k?rkuar	Funksione
nj?. Aminoacidet	Substrate p?r sintez?n e proteinave
2. tARN	tARN-t? veprojn? si p?rshtat?s. Ata nd?rveprojn? me fundin pranues me aminoacide, dhe me antikodonin - me kodonin mRNA.
3. Aminoacil-tARN sintetaza	?do sintetaz? aa-tRNA katalizon reaksionin specifik t? lidhjes s? nj? prej 20 aminoacideve me tARN-n? p?rkat?se
4.mARN	Matrica p?rmban nj? sekuenc? lineare t? kodoneve q? p?rcaktojn? struktur?n par?sore t? proteinave
5. Ribozomet	Strukturat n?nqelizore t? ribonukleoprotein?s q? jan? vendi i sintez?s s? proteinave
6.	Burimet e energjis?
7. Faktor?t proteinik? t? fillimit, zgjatjes, p?rfundimit	Proteinat specifike ekstraribozomale t? nevojshme p?r procesin e p?rkthimit (12 faktor? inicimi: elF; 2 faktor? zgjatimi: eEF1, eEF2 dhe faktor?t e p?rfundimit: eRF)
8. Jonet e magnezit	Kofaktor q? stabilizon struktur?n e ribozomeve

Sh?nime: elF( faktor?t e inicimit eukariote) jan? faktor? inicues; eEF( faktor?t e zgjatjes eukariote) jan? faktor? t? zgjatjes; eRF ( faktor?t ?lirues eukariote) jan? faktor? p?rfundimi.

degjenerimi. N? mRNA dhe ADN, kan? kuptim 61 treshe, secila prej t? cilave kodon p?rfshirjen e nj? prej 20 aminoacideve n? protein?.

Nga kjo rrjedh se n? molekulat informative p?rfshirja e t? nj?jtit aminoacid n? nj? protein? p?rcaktohet nga disa kodone. Kjo veti e kodit biologjik quhet degjenerim.

Tek njer?zit, vet?m 2 aminoacide jan? t? koduara me nj? kodon - Met dhe Tri, nd?rsa Leu, Ser dhe Apr - me gjasht? kodone, dhe Ala, Val, Gli, Pro, Tre - me kat?r kodone (Tabela 1).

Teprica e sekuencave koduese ?sht? vetia m? e vlefshme e kodit, pasi rrit rezistenc?n e rrjedh?s s? informacionit ndaj efekteve negative t? mjedisit t? jasht?m dhe t? brendsh?m. N? p?rcaktimin e natyr?s s? nj? aminoacidi q? do t? p?rfshihet n? nj? protein?, nukleotidi i tret? n? nj? kodon nuk ?sht? aq i r?nd?sish?m sa dy t? par?t. Si? mund t? shihet nga tabela. 4-4, p?r shum? aminoacide, z?vend?simi i nukleotidit n? pozicionin e tret? t? kodonit nuk ndikon n? kuptimin e tij.

Lineariteti i regjistrimit t? informacionit.

Gjat? p?rkthimit, kodonet e mRNA "lexohen" nga nj? pik? fillestare fikse n? m?nyr? sekuenciale dhe nuk mbivendosen. Nuk ka sinjale n? t? dh?nat e informacionit q? tregojn? fundin e nj? kodoni dhe fillimin e tjetrit. Kodoni AUG ?sht? inicues dhe lexohet si n? fillim ashtu edhe n? rajone t? tjera t? mRNA si Met. Trinjak?t pas tij lexohen n? m?nyr? sekuenciale pa asnj? boshll?k deri n? kodonin e ndalimit, n? t? cilin p?rfundon sinteza e zinxhirit polipeptid.

Shkatht?si.

Deri von?, besohej se kodi ?sht? absolutisht universal, d.m.th. kuptimi i fjal?ve kodike ?sht? i nj?jt? p?r t? gjith? organizmat e studiuar: viruset, bakteret, bim?t, amfib?t, gjitar?t, p?rfshir? njer?zit.

Sidoqoft?, nj? p?rjashtim u b? i njohur m? von?, doli q? mARN mitokondriale p?rmban 4 treshe q? kan? nj? kuptim t? ndrysh?m sesa n? mRNA me origjin? b?rthamore. K?shtu, n? mARN mitokondriale, tresheja UGA kodon Tri, kodet AUA p?r Met, dhe ACA dhe AGG lexohen si kodone ndalese shtes?.

Kolineariteti i gjenit dhe produktit.

N? prokariot?t, u gjet nj? korrespondenc? lineare midis sekuenc?s s? kodoneve t? gjenit dhe sekuenc?s s? aminoacideve n? produktin proteinik, ose, si? thon? ata, ekziston nj? kolinearitet midis gjenit dhe produktit.

Tabela 4-4.

Kodi gjenetik

Fondacioni i par?	Baza e dyt?
	U	NGA	POR	G
U	UUU thar?se flok?sh	UCU Shep	Goma UAU	UGU Cys
UUC thar?se flok?sh	UCC Ser	iASTir	UGC Cys
UUA Lei	Drejtori i UCA-s	UAA*	UGA*
UUG Lei	UCG Ser	UAG*	UGG Prill
NGA	Cuu Lei	CCU Pro	CAU Gis	CGU Prill
CUC Lei	SSS Pro	SAS Gis	CGC Prill
CUA Lei	SSA Pro	AAC Gln	CGA Prill
CUG Lei	CCG Pro	CAG Gln	CGG Prill
POR	AUU Ile	ACU Tpe	AAU Asn	AGU Ser
AUC Ile	ACC Tre	AAS Asn	AGG Ser
AUA Met	ASA Tre	AAA Liz	AGA Prill
AUG Met	ACG Tre	AAG Liz	AGG Prill
G	Ndalimi i GUU	GCU Ala	GAU Asp	GGU Gli
Bosht GUC	GCC Ala	GAC Asp	GGC Glee
GUA Val	GSA Ala	GAA Glu	GGA Glee
Bosht GUG	GСG Ala	GAG Glu	GGG Glee

Sh?nime: U, uracil; C - citozin?; A - adenin?; G, guanin?; * - kodoni i p?rfundimit.

N? eukariot?t, sekuencat e baz?s n? gjen, sekuencat bashk?lineare t? aminoacideve n? protein?, nd?rpriten nga intronet.

Prandaj, n? qelizat eukariote, sekuenca e aminoacideve t? nj? proteine ?sht? bashk?lineare me sekuenc?n e ekzoneve n? nj? gjen ose mARN t? pjekur pas heqjes post-transkriptuese t? introneve.

gjen- nj? nj?si strukturore dhe funksionale e trash?gimis? q? kontrollon zhvillimin e nj? tipari ose vetie t? caktuar. Prind?rit i kalojn? nj? grup gjenesh pasardh?sve t? tyre gjat? riprodhimit. Nj? kontribut i madh n? studimin e gjenit dhan? shkenc?tar?t rus?: Simashkevich E.A., Gavrilova Yu.A., Bogomazova O.V. (2011)

Aktualisht, n? biologjin? molekulare, ?sht? v?rtetuar se gjenet jan? seksione t? ADN-s? q? mbajn? ?do informacion integral - n? lidhje me struktur?n e nj? molekule proteine ose nj? molekule ARN. K?to dhe molekula t? tjera funksionale p?rcaktojn? zhvillimin, rritjen dhe funksionimin e organizmit.

N? t? nj?jt?n koh?, ?do gjen karakterizohet nga nj? s?r? sekuencash t? ve?anta rregullatore t? ADN-s?, si? jan? promotor?t, t? cil?t jan? t? p?rfshir? drejtp?rdrejt n? rregullimin e shprehjes s? gjenit. Sekuencat rregullatore mund t? vendosen ose n? af?rsi t? korniz?s s? hapur t? leximit q? kodon protein?n, ose n? fillim t? sekuenc?s s? ARN-s?, si? ?sht? rasti me promotor?t (t? ashtuquajturat cis cis-elementet rregullatore), dhe n? nj? distanc? prej shum? miliona ?iftesh bazash (nukleotide), si n? rastin e p?rforcuesve, izoluesve dhe shtyp?sve (ndonj?her? t? klasifikuar si trans-elementet rregullatore elementet transrregullatore). K?shtu, koncepti i nj? gjeni nuk kufizohet n? rajonin kodues t? ADN-s?, por ?sht? nj? koncept m? i gjer? q? p?rfshin sekuenca rregullatore.

Fillimisht termi gjen u shfaq si nj? nj?si teorike p?r transmetimin e informacionit trash?gues diskret. Historia e biologjis? kujton mosmarr?veshjet se cilat molekula mund t? jen? bart?s t? informacionit trash?gues. Shumica e studiuesve besonin se vet?m proteinat mund t? jen? bart?s t? till?, pasi struktura e tyre (20 aminoacide) ju lejon t? krijoni m? shum? opsione sesa struktura e ADN-s?, e cila p?rb?het nga vet?m kat?r lloje nukleotidesh. M? von?, eksperimentalisht u v?rtetua se ?sht? ADN-ja q? p?rfshin informacionin trash?gues, i cili u shpreh si dogma qendrore e biologjis? molekulare.

Gjenet mund t? p?sojn? mutacione - ndryshime t? rast?sishme ose t? q?llimshme n? sekuenc?n e nukleotideve n? zinxhirin e ADN-s?. Mutacionet mund t? ?ojn? n? nj? ndryshim n? sekuenc?, dhe p?r rrjedhoj? nj? ndryshim n? karakteristikat biologjike t? nj? proteine ose ARN, e cila, nga ana tjet?r, mund t? rezultoj? n? nj? funksionim t? p?rgjithsh?m ose lokal t? ndryshuar ose jonormal t? organizmit. Mutacione t? tilla n? disa raste jan? patogjene, pasi rezultati i tyre ?sht? nj? s?mundje, ose vdekjeprur?se n? nivel embrional. Megjithat?, jo t? gjitha ndryshimet n? sekuenc?n nukleotide ?ojn? n? nj? ndryshim n? struktur?n e proteinave (p?r shkak t? efektit t? degjenerimit t? kodit gjenetik) ose n? nj? ndryshim t? r?nd?sish?m n? sekuenc? dhe nuk jan? patogjene. N? ve?anti, gjenomi i njeriut karakterizohet nga polimorfizma t? vetme nukleotide dhe variacione t? numrit t? kopjeve. variacionet e numrave t? kopjes), t? tilla si fshirjet dhe dyfishimet, t? cilat p?rb?jn? rreth 1% t? t? gjith? sekuenc?s nukleotide njer?zore. Polimorfizmat e vetme nukleotide, n? ve?anti, p?rcaktojn? alele t? ndryshme t? t? nj?jtit gjen.

Monomer?t q? p?rb?jn? secilin prej zinxhir?ve t? ADN-s? jan? komponime organike komplekse q? p?rfshijn? baza azotike: adenin? (A) ose timin? (T) ose citozin? (C) ose guanin? (G), nj? sheqer-pentoz?-deoksiriboz? me pes? atome, i quajtur pas s? cil?s dhe mori emrin e vet? ADN-s?, si dhe mbetjen e acidit fosforik.K?to p?rb?rje quhen nukleotide.

Vetit? e gjeneve

1. diskrete - mosp?rzierje e gjeneve;
2. stabilitet - aft?sia p?r t? mbajtur nj? struktur?;
3. labiliteti - aft?sia p?r t? ndryshuar n? m?nyr? t? p?rs?ritur;
4. aleliz?m i shum?fisht? - shum? gjene ekzistojn? n? nj? popullat? n? forma t? ndryshme molekulare;
5. allelism - n? gjenotipin e organizmave diploid, vet?m dy forma t? gjenit;
6. specifika - ?do gjen kodon tiparin e vet;
7. pleiotropia - efekti i shum?fisht? i nj? gjeni;
8. ekspresivitet - shkalla e shprehjes s? nj? gjeni n? nj? tipar;
9. penetrenca - frekuenca e shfaqjes s? nj? gjeni n? fenotip;
10. amplifikimi - nj? rritje n? numrin e kopjeve t? nj? gjeni.

Klasifikimi

1. Gjenet strukturore jan? komponent? unik? t? gjenomit, q? p?rfaq?sojn? nj? sekuenc? t? vetme q? kodon nj? protein? specifike ose disa lloje t? ARN-s?. (Shih gjithashtu artikullin gjenet e sht?pis?).
2. Gjenet funksionale - rregullojn? pun?n e gjeneve strukturore.

Kodi gjenetik- nj? metod? e natyrshme n? t? gjith? organizmat e gjall? p?r t? koduar sekuenc?n e aminoacideve t? proteinave duke p?rdorur nj? sekuenc? nukleotidesh.

N? ADN p?rdoren kat?r nukleotide - adenina (A), guanina (G), citozina (C), timina (T), t? cilat n? literatur?n n? gjuh?n ruse sh?nohen me shkronjat A, G, C dhe T. K?to shkronja p?rb?jn? alfabeti i kodit gjenetik. N? ARN, p?rdoren t? nj?jtat nukleotide, me p?rjashtim t? timin?s, e cila z?vend?sohet nga nj? nukleotid i ngjash?m - uracil, i cili sh?nohet me shkronj?n U (U n? literatur?n n? gjuh?n ruse). N? molekulat e ADN-s? dhe ARN-s?, nukleotidet rreshtohen n? zinxhir? dhe, k?shtu, p?rftohen sekuenca t? shkronjave gjenetike.

Kodi gjenetik

Ekzistojn? 20 aminoacide t? ndryshme q? p?rdoren n? natyr? p?r t? nd?rtuar proteina. ?do protein? ?sht? nj? zinxhir ose disa zinxhir? aminoacidesh n? nj? sekuenc? t? p?rcaktuar rrept?sisht. Kjo sekuenc? p?rcakton struktur?n e protein?s, dhe p?r rrjedhoj? t? gjitha vetit? e saj biologjike. Grupi i aminoacideve ?sht? gjithashtu universal p?r pothuajse t? gjith? organizmat e gjall?.

Zbatimi i informacionit gjenetik n? qelizat e gjalla (d.m.th., sinteza e nj? proteine t? koduar nga nj? gjen) kryhet duke p?rdorur dy procese matric?: transkriptimin (d.m.th., sintez?n e mRNA n? nj? shabllon t? ADN-s?) dhe p?rkthimin e kodit gjenetik. n? nj? sekuenc? aminoacide (sinteza e nj? zinxhiri polipeptid n? mARN). Tre nukleotide t? nj?pasnj?shme jan? t? mjaftueshme p?r t? koduar 20 aminoacide, si dhe sinjalin e ndalimit, q? do t? thot? fundi i sekuenc?s s? proteinave. Nj? grup prej tre nukleotidesh quhet treshe. Shkurtesat e pranuara q? korrespondojn? me aminoacidet dhe kodonet jan? paraqitur n? figur?.

Vetit?

1. Tripleti- Nj? nj?si e r?nd?sishme e kodit ?sht? nj? kombinim i tre nukleotideve (treshe, ose kodoni).
2. Vazhdim?sia- nuk ka shenja pik?simi midis trinjak?ve, dometh?n? informacioni lexohet vazhdimisht.
3. jo t? mbivendosura- i nj?jti nukleotid nuk mund t? jet? nj?koh?sisht pjes? e dy ose m? shum? trinjakeve (nuk v?rehet p?r disa gjene t? mbivendosura t? viruseve, mitokondrive dhe baktereve q? kodojn? disa proteina t? zhvendosjes s? korniz?s).
4. Padyshim (specifitet)- nj? kodon i caktuar korrespondon me vet?m nj? aminoacid (megjithat?, kodoni UGA n? Euplotes crassus kodet p?r dy aminoacide - cistein? dhe selenocistein?)
5. Degjenerim (tepric?) Disa kodone mund t? korrespondojn? me t? nj?jtin aminoacid.
6. Shkatht?si- kodi gjenetik funksionon n? t? nj?jt?n m?nyr? n? organizmat me nivele t? ndryshme kompleksiteti - nga viruset tek njer?zit (metodat e inxhinieris? gjenetike bazohen n? k?t?; ka nj? s?r? p?rjashtimesh, t? paraqitura n? tabel?n n? "Variacionet e kodit gjenetik standard " seksioni m? posht?).
7. Imuniteti ndaj zhurm?s- mutacionet e z?vend?simeve t? nukleotideve q? nuk ?ojn? n? nj? ndryshim n? klas?n e aminoacidit t? koduar quhen konservatore; Mutacionet e z?vend?simit t? nukleotideve q? ?ojn? n? nj? ndryshim n? klas?n e aminoacidit t? koduar quhen radikale.

Biosinteza e proteinave dhe hapat e saj

Biosinteza e proteinave- nj? proces kompleks shum?fazor i sintez?s s? nj? zinxhiri polipeptid nga mbetjet e aminoacideve, q? ndodh n? ribozomet e qelizave t? organizmave t? gjall? me pjes?marrjen e molekulave t? mRNA dhe tRNA.

Biosinteza e proteinave mund t? ndahet n? faza t? transkriptimit, p?rpunimit dhe p?rkthimit. Gjat? transkriptimit, informacioni gjenetik i koduar n? molekulat e ADN-s? lexohet dhe ky informacion shkruhet n? molekulat e mRNA. Gjat? nj? s?r? fazash t? nj?pasnj?shme t? p?rpunimit, disa fragmente q? jan? t? panevojshme n? fazat pasuese hiqen nga mARN dhe sekuencat nukleotide redaktohen. Pasi kodi t? transportohet nga b?rthama n? ribozomet, sinteza aktuale e molekulave t? proteinave ndodh duke bashkuar mbetjet individuale t? aminoacideve n? zinxhirin polipeptid n? rritje.

Midis transkriptimit dhe p?rkthimit, molekula e mARN-s? p?son nj? s?r? ndryshimesh t? nj?pasnj?shme q? sigurojn? maturimin e nj? shablloni funksional p?r sintez?n e zinxhirit polipeptid. Nj? kapak ?sht? ngjitur n? skajin 5', dhe nj? bisht poli-A ?sht? ngjitur n? skajin 3', gj? q? rrit jet?gjat?sin? e mRNA. Me ardhjen e p?rpunimit n? nj? qeliz? eukariote, u b? e mundur kombinimi i ekzoneve t? gjeneve p?r t? marr? nj? larmi m? t? madhe proteinash t? koduara nga nj? sekuenc? e vetme nukleotidesh t? ADN-s? - bashkim alternativ.

P?rkthimi konsiston n? sintez?n e nj? zinxhiri polipeptid n? p?rputhje me informacionin e koduar n? ARN-n? e d?rguar. Sekuenca e aminoacideve ?sht? rregulluar duke p?rdorur transporti ARN (tARN), t? cilat formojn? komplekse me aminoacide - aminoacil-tARN. ?do aminoacid ka tARN-n? e vet, e cila ka nj? antikodon p?rkat?s q? "p?rputhet" me kodonin mRNA. Gjat? p?rkthimit, ribozomi l?viz p?rgjat? mARN-s?, nd?rsa zinxhiri polipeptid nd?rtohet. Energjia p?r sintez?n e proteinave sigurohet nga ATP.

Molekula e p?rfunduar e protein?s m? pas shk?putet nga ribozomi dhe transportohet n? vendin e duhur n? qeliz?. Disa proteina k?rkojn? modifikim shtes? pas p?rkthimit p?r t? arritur gjendjen e tyre aktive.

N? ?do qeliz? dhe organiz?m, t? gjitha tiparet e natyr?s anatomike, morfologjike dhe funksionale p?rcaktohen nga struktura e proteinave q? p?rfshihen n? to. Vetia trash?gimore e nj? organizmi ?sht? aft?sia p?r t? sintetizuar disa proteina. Aminoacidet jan? t? vendosura n? nj? zinxhir polipeptid, nga i cili varen karakteristikat biologjike.
?do qeliz? ka sekuenc?n e vet t? nukleotideve n? zinxhirin polinukleotid t? ADN-s?. Ky ?sht? kodi gjenetik i ADN-s?. N?p?rmjet tij regjistrohen informacione p?r sintez?n e disa proteinave. P?r at? q? ?sht? kodi gjenetik, p?r vetit? e tij dhe informacionin gjenetik p?rshkruhet n? k?t? artikull.

Pak histori

Ideja se ndoshta ekziston nj? kod gjenetik u formulua nga J. Gamow dhe A. Down n? mesin e shekullit t? nj?zet?. Ata p?rshkruan se sekuenca nukleotide p?rgjegj?se p?r sintez?n e nj? aminoacidi t? ve?ant? p?rmban t? pakt?n tre lidhje. M? von? ata v?rtetuan numrin e sakt? t? tre nukleotideve (kjo ?sht? nj? nj?si e kodit gjenetik), e cila u quajt nj? treshe ose kodon. Gjithsej jan? gjasht?dhjet? e kat?r nukleotide, sepse molekula e acidit, ku ndodh ose ARN, p?rb?het nga mbetje t? kat?r nukleotideve t? ndryshme.

Cili ?sht? kodi gjenetik

Metoda e kodimit t? sekuenc?s s? proteinave t? aminoacideve p?r shkak t? sekuenc?s s? nukleotideve ?sht? karakteristike p?r t? gjitha qelizat dhe organizmat e gjall?. Ky ?sht? kodi gjenetik.
Ekzistojn? kat?r nukleotide n? ADN:

• adenina - A;
• guanin? - G;
• citozin? - C;
• timin? - T.

Ato tregohen me shkronja t? m?dha n? latinisht ose (n? literatur?n n? gjuh?n ruse) ruse.
ARN gjithashtu ka kat?r nukleotide, por nj?ri prej tyre ?sht? i ndrysh?m nga ADN-ja:

• adenina - A;
• guanin? - G;
• citozin? - C;
• uracil - U.

T? gjitha nukleotidet rreshtohen n? zinxhir?, dhe n? ADN merret nj? spirale e dyfisht?, dhe n? ARN ?sht? e vetme.
Proteinat jan? nd?rtuar mbi nj?zet aminoacide, ku ato, t? vendosura n? nj? sekuenc? t? caktuar, p?rcaktojn? vetit? e saj biologjike.

Vetit? e kodit gjenetik

Tripleti. Nj?sia e kodit gjenetik p?rb?het nga tre shkronja, ajo ?sht? treshe. Kjo do t? thot? se nj?zet aminoacidet ekzistuese jan? t? koduara nga tre nukleotide specifike t? quajtura kodone ose trilpete. Jan? gjasht?dhjet? e kat?r kombinime q? mund t? krijohen nga kat?r nukleotide. Kjo sasi ?sht? m? se e mjaftueshme p?r t? koduar nj?zet aminoacide.
Degjenerimi. ?do aminoacid korrespondon me m? shum? se nj? kodon, me p?rjashtim t? metionin?s dhe triptofanit.
Padyshim. Nj? kodon kodon p?r nj? aminoacid. P?r shembull, n? gjenin e nj? personi t? sh?ndetsh?m me informacion n? lidhje me objektivin beta t? hemoglobin?s, trefishi i GAG dhe GAA kodon A n? t? gjith? ata q? kan? anemi drap?rocitare, nj? nukleotid ndryshon.
Kolineariteti. Sekuenca e aminoacideve korrespondon gjithmon? me sekuenc?n nukleotide q? p?rmban gjeni.
Kodi gjenetik ?sht? i vazhduesh?m dhe kompakt, q? do t? thot? se nuk ka “shenja pik?simi”. Kjo do t? thot?, duke filluar nga nj? kodon i caktuar, ka nj? lexim t? vazhduesh?m. P?r shembull, AUGGUGTSUUAAAUGUG do t? lexohet si: AUG, GUG, CUU, AAU, GUG. Por jo AUG, UGG, e k?shtu me radh?, ose n? ndonj? m?nyr? tjet?r.
Shkatht?si. ?sht? e nj?jt? p?r absolutisht t? gjith? organizmat tok?sor?, nga njer?zit te peshqit, k?rpudhat dhe bakteret.

Tabela

Jo t? gjitha aminoacidet e disponueshme jan? t? pranishme n? tabel?n e paraqitur. Hidroksiprolina, hidroksilizina, fosfoserina, derivatet jodo t? tirozin?s, cistin?s dhe disa t? tjer? mungojn?, pasi ato jan? derivate t? aminoacideve t? tjera t? koduara nga mARN dhe formohen pas modifikimit t? proteinave si rezultat i p?rkthimit.
Nga vetit? e kodit gjenetik, dihet se nj? kodon ?sht? n? gjendje t? kodoj? p?r nj? aminoacid. P?rjashtim b?n kodi gjenetik q? kryen funksione dhe kode shtes? p?r valin?n dhe metionin?n. ARN, duke qen? n? fillim me nj? kodon, bashkon nj? t-ARN q? mbart formil metion. Pas p?rfundimit t? sintez?s, ajo shk?putet dhe merr me vete mbetjen e formilit, duke u shnd?rruar n? nj? mbetje metionine. K?shtu, kodonet e m?sip?rme jan? iniciator?t e sintez?s s? nj? zinxhiri polipeptid?sh. N?se nuk jan? n? fillim, at?her? nuk ndryshojn? nga t? tjer?t.

informacion gjenetik

Ky koncept n?nkupton nj? program t? vetive q? transmetohet nga paraardh?sit. Ai ?sht? i ngulitur n? trash?gimi si nj? kod gjenetik.
Zbatuar gjat? sintez?s s? proteinave kodi gjenetik:

• informacion dhe ARN;
• rARN ribozomale.

Informacioni transmetohet me komunikim t? drejtp?rdrejt? (ADN-ARN-protein?) dhe anasjelltas (mjedis-protein?-ADN).
Organizmat mund ta marrin, ruajn?, transferojn? dhe p?rdorin n? m?nyr? m? efektive.
Duke qen? i trash?guar, informacioni p?rcakton zhvillimin e nj? organizmi. Por p?r shkak t? nd?rveprimit me mjedisin, reagimi i k?tij t? fundit shtremb?rohet, p?r shkak t? t? cilit ndodh evolucioni dhe zhvillimi. K?shtu, informacione t? reja vendosen n? trup.

Llogaritja e ligjeve t? biologjis? molekulare dhe zbulimi i kodit gjenetik ilustroi nevoj?n p?r t? kombinuar gjenetik?n me teorin? e Darvinit, mbi baz?n e s? cil?s doli nj? teori sintetike e evolucionit - biologjia jo-klasike.
Trash?gimia, ndryshueshm?ria dhe p?rzgjedhja natyrore e Darvinit plot?sohen nga p?rzgjedhja e p?rcaktuar gjenetikisht. Evolucioni realizohet n? nivel gjenetik n?p?rmjet mutacioneve t? rast?sishme dhe trash?gimis? s? tipareve m? t? vlefshme q? jan? m? t? p?rshtatura me mjedisin.

Deshifrimi i kodit njer?zor

N? vitet n?nt?dhjet?, u lan?ua Projekti i Gjenomit Njer?zor, si rezultat i t? cilit, n? vitet 2000, u zbuluan fragmente t? gjenomit q? p?rmbajn? 99.99% t? gjeneve njer?zore. Fragmentet q? nuk p?rfshihen n? sintez?n e proteinave dhe nuk jan? t? koduara mbet?n t? panjohura. Roli i tyre ende nuk dihet.

Kromozomi 1, i zbuluar p?r her? t? fundit n? vitin 2006, ?sht? m? i gjati n? gjenom. M? shum? se treqind e pes?dhjet? s?mundje, p?rfshir? kancerin, shfaqen si pasoj? e ?rregullimeve dhe mutacioneve n? t?.

Roli i nj? hulumtimi t? till? v?shtir? se mund t? mbivler?sohet. Kur ata zbuluan se ?far? ?sht? kodi gjenetik, u b? e ditur se ?far? modelesh ndodh zhvillimi, si formohet struktura morfologjike, psikika, predispozicioni ndaj s?mundjeve t? caktuara, metabolizmi dhe veset e individ?ve.