Dans le métabolisme du corps rôle principal appartient aux protéines et aux acides nucléiques.
Les substances protéiques constituent la base de toutes les structures cellulaires vitales, ont une réactivité inhabituellement élevée et sont dotées de fonctions catalytiques.
Les acides nucléiques font partie de le corps le plus important cellules - noyaux, ainsi que cytoplasme, ribosomes, mitochondries, etc. Les acides nucléiques jouent un rôle primordial et important dans l'hérédité, la variabilité de l'organisme et dans la synthèse des protéines.

Plan la synthèse la protéine est stockée dans le noyau cellulaire et la synthèse directe se produit à l'extérieur du noyau, elle est donc nécessaire service de livraison codé plan du noyau au lieu de synthèse. Ce service de livraison est assuré par des molécules d’ARN.

Le processus commence à cœur cellules : une partie de « l’échelle » d’ADN se déroule et s’ouvre. Grâce à cela, les lettres d'ARN forment des liaisons avec les lettres d'ADN ouvertes d'un des brins d'ADN. L'enzyme transfère les lettres d'ARN pour les joindre en un brin. C’est ainsi que les lettres de l’ADN sont « réécrites » en lettres de l’ARN. La chaîne d’ARN nouvellement formée est séparée et « l’échelle » d’ADN se tord à nouveau. Le processus de lecture des informations de l'ADN et de leur synthèse à l'aide de sa matrice d'ARN est appelé transcription , et l'ARN synthétisé est appelé messager ou ARNm .

Après d’autres modifications, ce type d’ARNm codé est prêt. ARNm sort du noyau et se rend au site de synthèse des protéines, où les lettres de l'ARNm sont déchiffrées. Chaque ensemble de trois lettres d’ARNi forme une « lettre » qui représente un acide aminé spécifique.

Un autre type d'ARN trouve cet acide aminé, le capture à l'aide d'une enzyme et le délivre au site de synthèse des protéines. Cet ARN est appelé ARN de transfert, ou ARNt. À mesure que le message d’ARNm est lu et traduit, la chaîne d’acides aminés se développe. Cette chaîne se tord et se plie pour prendre une forme unique, créant un type de protéine. Même le processus de repliement des protéines est remarquable : il faut un ordinateur pour tout calculer choix Le repliement d’une protéine de taille moyenne composée de 100 acides aminés prendrait 1027 (!) ans. Et il ne faut pas plus d'une seconde pour former une chaîne de 20 acides aminés dans le corps, et ce processus se produit en continu dans toutes les cellules du corps.

Gènes, code génétique et ses propriétés.

Environ 7 milliards de personnes vivent sur Terre. Outre les 25 à 30 millions de paires de vrais jumeaux, génétiquement tous les gens sont différents : chacun est unique, possède des caractéristiques héréditaires, des traits de caractère, des capacités et un tempérament uniques.

Ces différences s'expliquent différences dans les génotypes- des ensembles de gènes de l'organisme ; Chacun est unique. Les caractéristiques génétiques d'un organisme particulier sont incarnées en protéines - par conséquent, la structure de la protéine d'une personne diffère, bien que très légèrement, de celle d'une autre personne.

Cela ne signifie pas qu'il n'y a pas deux personnes qui possèdent exactement les mêmes protéines. Les protéines qui remplissent les mêmes fonctions peuvent être identiques ou ne différer que légèrement d’un ou deux acides aminés les unes des autres. Mais n'existe pas sur Terre de personnes (à l'exception des vrais jumeaux) qui auraient toutes leurs protéines sont identiques .

Informations sur la structure primaire des protéines codé comme une séquence de nucléotides dans une section d'une molécule d'ADN, gène – une unité d’information héréditaire d’un organisme. Chaque molécule d'ADN contient de nombreux gènes. La totalité de tous les gènes d'un organisme le constitue génotype . Ainsi,

Le gène est une unité d'information héréditaire d'un organisme, qui correspond à une section distincte de l'ADN

Le codage des informations héréditaires s'effectue à l'aide code génétique , qui est universel pour tous les organismes et ne diffère que par l'alternance de nucléotides qui forment des gènes et codent pour des protéines d'organismes spécifiques.

Code génétique se compose de triplets (triplets) de nucléotides d'ADN, combinés en différentes séquences (AAT, HCA, ACG, THC, etc.), dont chacune code pour un acide aminé spécifique (qui sera intégré dans la chaîne polypeptidique).

En fait code compte séquence de nucléotides dans une molécule d'ARNm , parce que il supprime les informations de l'ADN (processus transcriptions ) et le traduit en une séquence d'acides aminés dans les molécules de protéines synthétisées (le processus émissions ).
La composition de l'ARNm comprend les nucléotides A-C-G-U, dont les triplets sont appelés codons : un triplet sur ADN CGT sur i-ARN deviendra un triplet GCA, et un triplet ADN AAG deviendra un triplet UUC. Exactement Codons d'ARNm le code génétique est reflété dans le dossier.

Ainsi, code génétique - un système unifié pour enregistrer des informations héréditaires dans des molécules d'acide nucléique sous la forme d'une séquence de nucléotides . Le code génétique repose sur l'utilisation d'un alphabet composé de seulement quatre lettres-nucléotides, distinguées par des bases azotées : A, T, G, C.

Propriétés de base du code génétique :

1. Code génétique triolet. Un triplet (codon) est une séquence de trois nucléotides codant pour un acide aminé. Puisque les protéines contiennent 20 acides aminés, il est évident que chacun d’eux ne peut pas être codé par un seul nucléotide ( Puisqu’il n’y a que quatre types de nucléotides dans l’ADN, dans ce cas 16 acides aminés restent non codés.). Deux nucléotides ne suffisent pas non plus pour coder des acides aminés, puisque dans ce cas, seuls 16 acides aminés peuvent être codés. Moyens, le plus petit nombre Il doit y avoir au moins trois nucléotides codant pour un acide aminé. Dans ce cas, le nombre de triplets de nucléotides possibles est de 43 = 64.

2. Redondance (dégénérescence) Le code est une conséquence de sa nature triplet et signifie qu'un acide aminé peut être codé par plusieurs triplets (puisqu'il y a 20 acides aminés et 64 triplets), à l'exception de la méthionine et du tryptophane, qui sont codés par un seul triplet. De plus, certains triplés effectuent fonctions spécifiques: dans une molécule d'ARNm, les triplets UAA, UAG, UGA sont des codons de terminaison, c'est-à-dire arrêt-des signaux qui arrêtent la synthèse de la chaîne polypeptidique. Le triplet correspondant à la méthionine (AUG), situé au début de la chaîne d'ADN, ne code pas pour un acide aminé, mais remplit la fonction d'initier (exciter) la lecture.

3. Sans ambiguïté code - en même temps que la redondance, le code a la propriété sans ambiguïté : chaque codon correspond uniquement un un certain acide aminé.

4. Colinéarité code, c'est-à-dire séquence nucléotidique dans un gène exactement correspond à la séquence d’acides aminés d’une protéine.

5. Code génétique sans chevauchement et compact , c'est-à-dire qu'il ne contient pas de « signes de ponctuation ». Cela signifie que le processus de lecture ne permet pas la possibilité de chevauchement de colonnes (triplets) et, à partir d'un certain codon, la lecture se poursuit en continu, triplet après triplet, jusqu'à ce que arrêt-signaux ( arrêter les codons).

6. Code génétique universel , c'est-à-dire que les gènes nucléaires de tous les organismes codent les informations sur les protéines de la même manière, quel que soit le niveau d'organisation et position systématique ces organismes.

Exister tables de codes génétiques pour le décryptage codons ARNm et construction de chaînes de molécules protéiques.

Réactions de synthèse matricielle.

Des réactions inconnues dans la nature inanimée se produisent dans les systèmes vivants - réactions de synthèse matricielle.

Le terme « matrice » en technologie, ils désignent un moule utilisé pour couler des pièces de monnaie, des médailles et des polices typographiques : le métal trempé reproduit exactement tous les détails du moule utilisé pour la coulée. Synthèse matricielle Cela ressemble à un moulage sur une matrice : de nouvelles molécules sont synthétisées selon le plan établi dans la structure des molécules existantes.

Le principe matriciel réside au coeur les réactions de synthèse les plus importantes de la cellule, comme la synthèse d'acides nucléiques et de protéines. Ces réactions garantissent la séquence exacte et strictement spécifique des unités monomères dans les polymères synthétisés.

Il y a une action directionnelle en cours ici. tirer les monomères vers un emplacement spécifique cellules - en molécules qui servent de matrice où la réaction a lieu. Si de telles réactions se produisaient à la suite de collisions aléatoires de molécules, elles se dérouleraient infiniment lentement. La synthèse molécules complexes Basée sur le principe matriciel, elle est réalisée de manière rapide et précise. Le rôle de la matrice les macromolécules des acides nucléiques jouent dans les réactions matricielles ADN ou ARN .

Molécules monomèresà partir duquel le polymère est synthétisé - nucléotides ou acides aminés - selon le principe de complémentarité, sont localisés et fixés sur la matrice dans un ordre strictement défini et précisé.

Puis ça arrive "réticulation" d'unités monomères en une chaîne polymère, et le polymère fini est déchargé de la matrice.

Après cela la matrice est prêteà l'assemblage d'une nouvelle molécule de polymère. Il est clair que, de même que sur un moule donné, une seule pièce de monnaie ou une seule lettre peut être coulée, de même sur une molécule matricielle donnée, un seul polymère peut être « assemblé ».

Type de réaction matricielle- une spécificité de la chimie des systèmes vivants. Ils sont la base propriété fondamentale de tous les êtres vivants - sa capacité à reproduire les siens.

Réactions de synthèse de modèle

1. Réplication de l'ADN - réplication (du latin réplicatio - renouvellement) - le processus de synthèse d'une molécule fille d'acide désoxyribonucléique sur la matrice de la molécule d'ADN parent. Lors de la division ultérieure de la cellule mère, chaque cellule fille reçoit une copie d'une molécule d'ADN identique à l'ADN de la cellule mère d'origine. Ce processus garantit que les informations génétiques sont transmises avec précision de génération en génération. La réplication de l'ADN est réalisée par un complexe enzymatique complexe composé de 15 à 20 protéines différentes, appelées réplique . Le matériel de synthèse est constitué de nucléotides libres présents dans le cytoplasme des cellules. La signification biologique de la réplication réside dans le transfert précis d’informations héréditaires de la molécule mère aux molécules filles, ce qui se produit normalement lors de la division des cellules somatiques.

Une molécule d'ADN est constituée de deux brins complémentaires. Ces chaînes sont tenues faibles liaisons hydrogène, capable de se briser sous l'action d'enzymes. La molécule d'ADN est capable de s'auto-dupliquer (réplication) et sur chaque ancienne moitié de la molécule, une nouvelle moitié est synthétisée.
De plus, une molécule d'ARNm peut être synthétisée sur une molécule d'ADN, qui transfère ensuite les informations reçues de l'ADN vers le site de synthèse protéique.

Le transfert d'informations et la synthèse des protéines se déroulent selon un principe matriciel, comparable au fonctionnement d'une presse à imprimer dans une imprimerie. Les informations de l'ADN sont copiées plusieurs fois. Si des erreurs surviennent lors de la copie, elles seront répétées dans toutes les copies suivantes.

Certes, certaines erreurs lors de la copie d'informations avec une molécule d'ADN peuvent être corrigées - le processus d'élimination des erreurs est appelé réparation. La première des réactions dans le processus de transfert d'informations est la réplication de la molécule d'ADN et la synthèse de nouvelles chaînes d'ADN.

2. Transcription (du latin transcriptio - réécriture) - le processus de synthèse d'ARN utilisant l'ADN comme modèle, se produisant dans toutes les cellules vivantes. En d’autres termes, il s’agit du transfert d’informations génétiques de l’ADN vers l’ARN.

La transcription est catalysée par l’enzyme ARN polymérase ADN-dépendante. L'ARN polymérase se déplace le long de la molécule d'ADN dans la direction 3" → 5". La transcription se compose d'étapes initiation, élongation et terminaison . L'unité de transcription est un opéron, un fragment d'une molécule d'ADN constitué de promoteur, partie transcrite et terminateur . L'ARNm est constitué d'une seule chaîne et est synthétisé sur l'ADN selon la règle de complémentarité avec la participation d'une enzyme qui active le début et la fin de la synthèse de la molécule d'ARNm.

La molécule d'ARNm finie pénètre dans le cytoplasme sur les ribosomes, où se produit la synthèse des chaînes polypeptidiques.

3. Diffuser (de lat. traduction- transfert, mouvement) - le processus de synthèse protéique à partir d'acides aminés sur une matrice d'ARN informationnel (messager) (ARNm, ARNm), réalisé par le ribosome. En d’autres termes, il s’agit du processus de traduction de l’information contenue dans la séquence de nucléotides de l’ARNm en séquence d’acides aminés du polypeptide.

4. Transcription inversée est le processus de formation d’ADN double brin basé sur les informations de l’ARN simple brin. Ce processus est appelé transcription inverse, puisque le transfert de l’information génétique s’effectue dans le sens « inverse » par rapport à la transcription. L’idée de la transcription inverse était au départ très impopulaire car elle contredisait le dogme central de la biologie moléculaire, qui supposait que l’ADN est transcrit en ARN puis traduit en protéines.

Cependant, en 1970, Temin et Baltimore ont découvert indépendamment une enzyme appelée transcriptase inverse (révertase) , et la possibilité d'une transcription inverse a finalement été confirmée. En 1975, Temin et Baltimore ont reçu prix Nobel dans le domaine de la physiologie et de la médecine. Certains virus (comme le virus de l’immunodéficience humaine, responsable de l’infection par le VIH) ont la capacité de transcrire l’ARN en ADN. Le VIH possède un génome à ARN intégré à l'ADN. En conséquence, l’ADN du virus peut être combiné avec le génome de la cellule hôte. La principale enzyme responsable de la synthèse de l'ADN à partir de l'ARN est appelée inverser. L'une des fonctions de l'inversion est de créer ADN complémentaire (ADNc) du génome viral. L'enzyme ribonucléase associée clive l'ARN et la reversease synthétise l'ADNc à partir de la double hélice d'ADN. L'ADNc est intégré dans le génome de la cellule hôte par l'intégrase. Le résultat est synthèse de protéines virales par la cellule hôte, qui forment de nouveaux virus. Dans le cas du VIH, l'apoptose (mort cellulaire) des lymphocytes T est également programmée. Dans d’autres cas, la cellule peut rester distributrice de virus.

La séquence des réactions matricielles lors de la biosynthèse des protéines peut être représentée sous la forme d'un diagramme.

Ainsi, biosynthèse des protéines- c'est l'un des types d'échange plastique au cours duquel les informations héréditaires codées dans les gènes de l'ADN sont mises en œuvre dans une séquence spécifique d'acides aminés dans des molécules protéiques.

Les molécules de protéines sont essentiellement chaînes polypeptidiques constitué d’acides aminés individuels. Mais les acides aminés ne sont pas suffisamment actifs pour se combiner seuls. Par conséquent, avant de se combiner les uns avec les autres et de former une molécule protéique, les acides aminés doivent Activer . Cette activation se produit sous l'action d'enzymes spéciales.

À la suite de l'activation, l'acide aminé devient plus labile et, sous l'action de la même enzyme, se lie à t- ARN. Chaque acide aminé correspond à un t- strictement spécifique. ARN, qui trouve « son » acide aminé et transferts dans le ribosome.

Par conséquent, divers acides aminés activés combinés avec les leurs T- ARN. Le ribosome est comme convoyeur assembler une chaîne protéique à partir de divers acides aminés qui lui sont fournis.

Simultanément avec l’ARNt, sur lequel son propre acide aminé « repose », « signal"de l'ADN contenu dans le noyau. Conformément à ce signal, l'une ou l'autre protéine est synthétisée dans le ribosome.

L'influence directrice de l'ADN sur la synthèse des protéines ne s'effectue pas directement, mais avec l'aide d'un intermédiaire spécial - matrice ou ARN messager (ARNm ou ARNm), lequel synthétisé dans le noyau e sous l’influence de l’ADN, sa composition reflète donc la composition de l’ADN. La molécule d’ARN est comme un moulage de la forme ADN. L'ARNm synthétisé pénètre dans le ribosome et, pour ainsi dire, le transfère vers cette structure plan- dans quel ordre les acides aminés activés entrant dans le ribosome doivent-ils être combinés entre eux pour qu'une protéine spécifique soit synthétisée ? Sinon, l'information génétique codée dans l'ADN est transférée à l'ARNm puis à la protéine.

La molécule d'ARNm pénètre dans le ribosome et des points de suture son. Ce segment qui est dans ce moment dans le ribosome, défini codon (triplet), interagit de manière tout à fait spécifique avec ceux qui lui sont structurellement similaires triplet (anticodon) dans l'ARN de transfert, qui a amené l'acide aminé dans le ribosome.

L'ARN de transfert avec son acide aminé correspond à un codon spécifique de l'ARNm et se connecte avec lui; au suivant, à la parcelle voisine i-ARN un autre ARNt avec un acide aminé différent est ajouté et ainsi de suite jusqu'à ce que toute la chaîne d'ARNi soit lue, jusqu'à ce que tous les acides aminés soient réduits dans l'ordre approprié, formant une molécule protéique. Et l'ARNt, qui délivre l'acide aminé à une partie spécifique de la chaîne polypeptidique, libéré de son acide aminé et sort du ribosome.

Puis, toujours dans le cytoplasme, l'acide aminé souhaité peut le rejoindre et le transférer à nouveau au ribosome. Dans le processus de synthèse des protéines, non pas un, mais plusieurs ribosomes - les polyribosomes - sont impliqués simultanément.

Les principales étapes du transfert de l'information génétique :

1. Synthèse sur l'ADN comme matrice pour l'ARNm (transcription)
2. Synthèse d'une chaîne polypeptidique dans les ribosomes selon le programme contenu dans l'ARNm (traduction) .

Les étapes sont universelles pour tous les êtres vivants, mais les relations temporelles et spatiales de ces processus diffèrent chez les pro- et les eucaryotes.

U procaryote la transcription et la traduction peuvent se produire simultanément car l’ADN est situé dans le cytoplasme. U eucaryotes la transcription et la traduction sont strictement séparées dans l'espace et dans le temps : la synthèse des différents ARN se produit dans le noyau, après quoi les molécules d'ARN doivent quitter le noyau en passant par la membrane nucléaire. Les ARN sont ensuite transportés dans le cytoplasme jusqu'au site de synthèse des protéines.

est une méthode caractéristique de tous les organismes vivants consistant à coder la séquence d'acides aminés des protéines en utilisant la séquence de nucléotides dans une molécule d'ADN.

La mise en œuvre de l'information génétique dans les cellules vivantes (c'est-à-dire la synthèse d'une protéine codée dans l'ADN) s'effectue à l'aide de deux processus matriciels : la transcription (c'est-à-dire la synthèse d'un ARNm sur une matrice d'ADN) et la traduction (la synthèse d'un chaîne polypeptidique sur une matrice d'ARNm).

L'ADN utilise quatre nucléotides : l'adénine (A), la guanine (G), la cytosine (C), la thymine (T). Ces « lettres » constituent l’alphabet du code génétique. L'ARN utilise les mêmes nucléotides, à l'exception de la thymine, qui est remplacée par l'uracile (U). Dans les molécules d’ADN et d’ARN, les nucléotides sont disposés en chaînes et des séquences de « lettres » sont ainsi obtenues.

La séquence nucléotidique de l'ADN contient des « mots » codés pour chaque acide aminé de la future molécule protéique - le code génétique. Il s'agit d'une certaine séquence d'arrangement de nucléotides dans une molécule d'ADN.

Trois nucléotides consécutifs codent le « nom » d'un acide aminé, c'est-à-dire que chacun des 20 acides aminés est crypté par une unité de code significative - une combinaison de trois nucléotides appelée triplet ou codon.

Actuellement, le code ADN a été complètement déchiffré, et on peut parler de certaines propriétés caractéristiques de cet unique système biologique, assurant la traduction des informations du « langage » de l’ADN vers le « langage » des protéines.

Le porteur de l’information génétique est l’ADN, mais comme l’ARNm, copie de l’un des brins d’ADN, est directement impliqué dans la synthèse des protéines, le code génétique est le plus souvent écrit dans le « langage ARN ».

Acide aminé	Triplets codant pour l'ARN
Alanine	GCU GCC GCA GCH
Arginine	TsGU TsGTs TsGA TsGG AGA AGG
Asparagine	AAU AAC
L'acide aspartique	GAU GAC
Valin	GUU GUTS GUA GUG
Histidine	TsAU TsAT
Glycine	GGU GGC GGA AAAA
Glutamine	CAA-CAG
Acide glutamique	GAA GAG
Isoleucine	AUU AUC AUA
Leucine	TSUU TSUTS TSUA TSUG UUA UUG
Lysine	AAAAAG
Méthionine	AOÛT
Proline	TsTsu TsTs TsTsTsG
Sérine	UCU UCC UCA UCG ASU AGC
Tyrosine	UAU UAC
Thréonine	ACU ACC ACA ACG
Tryptophane	UGG
Phénylalanine	UUU UUC
Cystéine	UGUUGC
ARRÊT	UGA UAG UAA

Propriétés du code génétique

Trois nucléotides consécutifs (bases azotées) codent le « nom » d'un acide aminé, c'est-à-dire que chacun des 20 acides aminés est crypté avec une unité de code significative - une combinaison de trois nucléotides appelés triolet ou codon

Triplet (codon)- une séquence de trois nucléotides (bases azotées) dans une molécule d'ADN ou d'ARN qui détermine l'inclusion d'un certain acide aminé dans la molécule protéique lors de sa synthèse.

• Unicité (discrétion)

Un triplet ne peut pas coder deux acides aminés différents ; il ne chiffre qu’un seul acide aminé. Un codon spécifique correspond à un seul acide aminé.

Chaque acide aminé peut être défini par plus d'un triplet. Exception - méthionine Et tryptophane. Autrement dit, plusieurs codons peuvent correspondre au même acide aminé.

• Sans chevauchement

La même base ne peut pas apparaître simultanément dans deux codons adjacents.

Certains triplets ne codent pas pour les acides aminés, mais sont particuliers" panneaux routiers", qui déterminent le début et la fin des gènes individuels (UAA, UAG, UGA), dont chacun signifie l'arrêt de la synthèse et se situe à la fin de chaque gène, on peut donc parler de la polarité du code génétique.

Chez les animaux et les plantes, les champignons, les bactéries et les virus, le même triplet code pour le même type d'acide aminé, c'est-à-dire que le code génétique est le même pour tous les êtres vivants. Autrement dit, la polyvalence - la capacité du code génétique à fonctionner de manière égale dans des organismes de différents niveaux de complexité, depuis les virus jusqu'aux humains.L'universalité du code ADN confirme l'unité deorigine de toute vie sur notre planète. Les méthodes de génie génétique reposent sur l'utilisation de la propriété d'universalité du code génétique.

De l'histoire de la découverte du code génétique

Pour la première fois l'idée d'existence code génétique formulé par A. Down en 1952 - 1954. Les scientifiques ont montré que la séquence nucléotidique qui détermine de manière unique la synthèse d'un acide aminé particulier doit contenir au moins trois unités. Il a été prouvé plus tard qu'une telle séquence est constituée de trois nucléotides appelés codon ou triolet .

La question de savoir quels nucléotides sont responsables de l'inclusion d'un acide aminé particulier dans une molécule protéique et combien de nucléotides déterminent cette inclusion est restée en suspens jusqu'en 1961. L'analyse théorique a montré que le code ne peut pas être constitué d'un seul nucléotide, puisque dans ce cas, seuls 4 acides aminés peuvent être codés. Cependant, le code ne peut pas être un doublet, c'est-à-dire qu'une combinaison de deux nucléotides d'un « alphabet » de quatre lettres ne peut pas couvrir tous les acides aminés, puisque seules 16 de ces combinaisons sont théoriquement possibles (4 2 = 16).

Pour coder 20 acides aminés, ainsi qu'un signal d'arrêt indiquant la fin de la séquence protéique, trois nucléotides consécutifs suffisent, lorsque le nombre de combinaisons possibles est de 64 (4 3 = 64).

CODE GÉNÉTIQUE(grec, genetikos relatif à l'origine ; syn. : code, code biologique, code des acides aminés, code des protéines, code des acides nucléiques) - un système d'enregistrement des informations héréditaires dans les molécules d'acides nucléiques d'animaux, de plantes, de bactéries et de virus par des séquences alternées de nucléotides.

L'information génétique (Fig.) de cellule à cellule, de génération en génération, à l'exception des virus contenant de l'ARN, est transmise par reduplication de molécules d'ADN (voir Réplication). La mise en œuvre de l'information héréditaire de l'ADN au cours de la vie d'une cellule s'effectue à travers 3 types d'ARN : informationnel (ARNm ou ARNm), ribosomique (ARNr) et de transport (ARNt), qui sont synthétisés à l'aide de l'enzyme ARN polymérase sur l'ADN comme matrice. Dans ce cas, la séquence de nucléotides dans une molécule d'ADN détermine de manière unique la séquence de nucléotides dans les trois types d'ARN (voir Transcription). Les informations sur le gène (voir), codant pour une molécule protéique, sont portées uniquement par l'ARNm. Le produit final de la mise en œuvre de l'information héréditaire est la synthèse de molécules protéiques dont la spécificité est déterminée par la séquence d'acides aminés qu'elles contiennent (voir Traduction).

Puisque l'ADN ou l'ARN ne contient que 4 bases azotées différentes [dans l'ADN - adénine (A), thymine (T), guanine (G), cytosine (C) ; dans l'ARN - adénine (A), uracile (U), cytosine (C), guanine (G)], dont la séquence détermine la séquence de 20 acides aminés dans la protéine, le problème du GK se pose, c'est-à-dire le problème de la traduction un alphabet de 4 lettres d'acides nucléiques en un alphabet de 20 lettres de polypeptides.

Pour la première fois, l'idée d'une synthèse matricielle de molécules protéiques avec la prédiction correcte des propriétés d'une matrice hypothétique a été formulée par N.K. Koltsov en 1928. En 1944, O. Avery et ses collègues ont établi que les molécules d'ADN sont responsables de la transmission de caractères héréditaires lors de la transformation en pneumocoques . En 1948, E. Chargaff montra que dans toutes les molécules d'ADN il existe une égalité quantitative des nucléotides correspondants (A-T, G-C). En 1953, F. Crick, J. Watson et M. H. F. Wilkins, sur la base de cette règle et des données de diffraction des rayons X (voir), sont arrivés à la conclusion que les molécules d'ADN sont une double hélice constituée de deux fils de polynucléotides reliés entre eux par de l'hydrogène. obligations. De plus, seul T peut être contre le A d'une chaîne dans la seconde, et seul C peut être contre le G. Cette complémentarité conduit au fait que la séquence de nucléotides d'une chaîne détermine de manière unique la séquence de l'autre. La deuxième conclusion significative qui découle de ce modèle est que la molécule d’ADN est capable de s’auto-reproduire.

En 1954, G. Gamow formulait le problème des équations géométriques dans son forme moderne. En 1957, F. Crick a exprimé l'hypothèse de l'adaptateur, suggérant que les acides aminés n'interagissent pas avec l'acide nucléique directement, mais par l'intermédiaire d'intermédiaires (maintenant connus sous le nom d'ARNt). Dans les années qui suivirent, tous les maillons fondamentaux du schéma général de transmission de l'information génétique, initialement hypothétiques, furent confirmés expérimentalement. En 1957, les ARNm ont été découverts [A. S. Spirin, A.N. Belozersky et al.; Folkin et Astrachan (E. Volkin, L. Astrachan)] et ARNt [Hoagland (M.V. Hoagland)] ; en 1960, l'ADN a été synthétisé en dehors de la cellule en utilisant des macromolécules d'ADN existantes comme matrice (A. Kornberg) et la synthèse d'ARN dépendante de l'ADN a été découverte [S. B. Weiss et al.]. En 1961, un système acellulaire a été créé, dans lequel des substances semblables à des protéines étaient synthétisées en présence d'ARN naturel ou de polyribonucléotides synthétiques [M. Nirenberg et Matthaei (JH Matthaei)]. Le problème de la cognition de G.k. consistait en une recherche les propriétés générales le code et son décodage proprement dit, c'est-à-dire découvrir quelles combinaisons de nucléotides (codons) codent pour certains acides aminés.

Les propriétés générales du code ont été clarifiées indépendamment de son décodage et principalement avant lui en analysant les modèles moléculaires de formation de mutations (F. Krick et al., 1961 ; N.V. Luchnik, 1963). Ils se résument à ce qui suit :

1. Le code est universel, c’est-à-dire identique, du moins dans son principe, pour tous les êtres vivants.

2. Le code est triplet, c'est-à-dire que chaque acide aminé est codé par un triplet de nucléotides.

3. Le code ne se chevauche pas, c'est-à-dire qu'un nucléotide donné ne peut faire partie de plus d'un codon.

4. Le code est dégénéré, c'est-à-dire qu'un acide aminé peut être codé par plusieurs triplets.

5. Les informations sur la structure primaire de la protéine sont lues à partir de l'ARNm de manière séquentielle, en partant d'un point fixe.

6. La plupart des triplets possibles ont un « sens », c'est-à-dire qu'ils codent pour des acides aminés.

7. Sur les trois « lettres » d'un codon, seules deux (obligatoires) ont une signification prédominante, tandis que la troisième (facultative) porte beaucoup moins d'informations.

Le décodage direct du code consisterait à comparer la séquence nucléotidique du gène structural (ou l'ARNm synthétisé sur celui-ci) avec la séquence d'acides aminés de la protéine correspondante. Cependant, une telle voie n’est pas encore techniquement possible. Deux autres voies ont été utilisées : la synthèse de protéines dans un système acellulaire en utilisant des polyribonucléotides artificiels de composition connue comme matrice et l'analyse des modèles moléculaires de formation de mutations (voir). Le premier a apporté des résultats positifs plus tôt et a joué historiquement un rôle important dans le déchiffrement de G. k.

En 1961, M. Nirenberg et Mattei ont utilisé comme matrice un homopolymère - l'acide polyuridylique synthétique (c'est-à-dire un ARN artificiel de composition UUUU...) et ont obtenu de la polyphénylalanine. Il s'ensuit que le codon phénylalanine est constitué de plusieurs U, c'est-à-dire que dans le cas d'un code triplet, il est déchiffré comme UUU. Plus tard, outre les homopolymères, des polyribonucléotides, constitués de différents nucléotides, ont été utilisés. Dans le même temps, seule la composition des polymères était connue, la localisation des nucléotides en eux était statistique, donc l'analyse des résultats était statistique et donnait des conclusions indirectes. Assez rapidement, il a été possible de trouver au moins un triplet pour les 20 acides aminés. Il s'est avéré que la présence de solvants organiques, les changements de pH ou de température, certains cations et surtout les antibiotiques rendent le code ambigu : les mêmes codons commencent à stimuler l'inclusion d'autres acides aminés, dans certains cas un codon a commencé à coder jusqu'à quatre différents acides aminés. La streptomycine affectait la lecture des informations à la fois dans les systèmes acellulaires et in vivo, et n'était efficace que sur les souches bactériennes sensibles à la streptomycine. Dans les souches dépendantes de la streptomycine, il « corrige » la lecture des codons qui avaient changé à la suite d’une mutation. Des résultats similaires ont donné des raisons de douter de l'exactitude du décodage de G. à l'aide d'un système acellulaire ; une confirmation était nécessaire, principalement par des données in vivo.

Les principales données sur G. in vivo ont été obtenues en analysant la composition en acides aminés des protéines dans des organismes traités avec des mutagènes (voir) avec un mécanisme d'action connu, par exemple azoté, qui provoque le remplacement de C par U et A par in la molécule d'ADN G. Informations utiles fournissent également une analyse des mutations causées par des mutagènes non spécifiques, une comparaison des différences dans la structure primaire des protéines apparentées dans différents types, corrélation entre la composition de l'ADN et des protéines, etc.

Le déchiffrement de G. to., basé sur des données in vivo et in vitro, a donné des résultats concordants. Plus tard, trois autres méthodes pour déchiffrer le code dans les systèmes acellulaires ont été développées : la liaison de l'aminoacyl-ARNt (c'est-à-dire l'ARNt auquel est attaché un acide aminé activé) avec des trinucléotides de composition connue (M. Nirenberg et al., 1965), la liaison d'aminoacyl-ARNt avec des polynucléotides commençant par un certain triplet (Mattei et al., 1966), et l'utilisation de polymères comme ARNm, dans lesquels non seulement la composition, mais aussi l'ordre des nucléotides sont connus (X. Korana et al. , 1965). Les trois méthodes se complètent et les résultats sont conformes aux données obtenues lors d’expériences in vivo.

Dans les années 70 20ième siècle des méthodes sont apparues pour vérifier de manière particulièrement fiable les résultats du décodage de G. K. On sait que les mutations qui se produisent sous l'influence de la proflavine consistent en la perte ou l'insertion de nucléotides individuels, ce qui entraîne un déplacement du cadre de lecture. Dans le phage T4, un certain nombre de mutations ont été provoquées par la proflavine, dans lesquelles la composition du lysozyme a changé. Cette composition a été analysée et comparée aux codons qui auraient dû résulter d'un changement de cadre. Le résultat a été une conformité totale. De plus, cette méthode a permis d'établir quels triplets du code dégénéré codent pour chacun des acides aminés. En 1970, J. M. Adams et ses collègues ont réussi à déchiffrer partiellement G. c. en utilisant une méthode directe : dans le phage R17, la séquence de bases dans un fragment de 57 nucléotides de long a été déterminée et comparée à la séquence d'acides aminés de sa protéine d'enveloppe. . Les résultats étaient tout à fait cohérents avec ceux obtenus par des méthodes moins directes. Ainsi, le code a été déchiffré complètement et correctement.

Les résultats du décodage sont résumés dans un tableau. Il indique la composition des codons et de l'ARN. La composition des anticodons d'ARNt est complémentaire des codons d'ARNm, c'est-à-dire qu'au lieu de Y ils contiennent A, au lieu de A - U, au lieu de C - G et au lieu de G - C, et correspondent aux codons du gène structural (le brin d'ADN à partir duquel les informations sont lues), à la seule différence que l'uracile remplace la thymine. Sur les 64 triplets qui peuvent être formés par une combinaison de 4 nucléotides, 61 ont un « sens », c'est-à-dire codent pour des acides aminés, et 3 sont « absurdes » (dénués de sens). Il existe une relation assez claire entre la composition des triplets et leur signification, qui a été découverte lors de l'analyse des propriétés générales du code. Dans certains cas, les triplets codant pour un acide aminé spécifique (par exemple, proline, alanine) sont caractérisés par le fait que les deux premiers nucléotides (obligatoires) sont identiques et que le troisième (facultatif) peut être n'importe quoi. Dans d'autres cas (lors du codage, par exemple, de l'asparagine, de la glutamine), deux triplets similaires ont la même signification, dans laquelle les deux premiers nucléotides coïncident, et à la place du troisième il y a une purine ou une pyrimidine.

Codons non-sens, dont 2 portent des noms spéciaux correspondant à la désignation de mutants de phage (UAA-ochre, UAG-amber, UGA-opal), bien qu'ils ne codent pour aucun acide aminé, mais ont grande importance lors de la lecture d'informations en codant la fin d'une chaîne polypeptidique.

La lecture des informations s'effectue dans le sens de 5 1 -> 3 1 - jusqu'à la fin de la chaîne nucléotidique (voir Acides désoxyribonucléiques). Dans ce cas, la synthèse des protéines passe d'un acide aminé avec un groupe amino libre à un acide aminé avec un groupe carboxyle libre. Le début de la synthèse est codé par les triplets AUG et GUG, qui incluent dans ce cas un aminoacyl-ARNt de départ spécifique, à savoir le N-formylméthionyl-ARNt. Ces mêmes triplets, lorsqu'ils sont localisés dans la chaîne, codent respectivement pour la méthionine et la valine. L'ambiguïté est levée par le fait que le début de la lecture est précédé d'un non-sens. Il existe des preuves que la frontière entre les régions d'ARNm codant pour différentes protéines est constituée de plus de deux triplets et que la structure secondaire de l'ARN change à ces endroits ; cette question est en cours de recherche. Si un codon non-sens apparaît dans un gène structurel, alors la protéine correspondante n'est construite que jusqu'à l'emplacement de ce codon.

La découverte et le déchiffrement du code génétique - une réalisation exceptionnelle de la biologie moléculaire - ont influencé toutes les sciences biologiques, donnant parfois lieu au développement de grandes sections spéciales (voir Génétique moléculaire). L'effet de la découverte de G. et des recherches connexes est comparé à l'effet que la théorie de Darwin a eu sur les sciences biologiques.

L'universalité de la génétique est une preuve directe de l'universalité des mécanismes moléculaires fondamentaux de la vie chez tous les représentants du monde organique. Entre-temps, de grandes différences dans les fonctions de l'appareil génétique et sa structure lors de la transition des procaryotes aux eucaryotes et des organismes unicellulaires aux organismes multicellulaires sont probablement associées à des différences moléculaires, dont l'étude est l'une des tâches de l'avenir. Puisque la recherche sur G.K. n'est qu'une question dernières années, la signification des résultats obtenus pour médecine pratique n'est que de nature indirecte, permettant de comprendre la nature des maladies, le mécanisme d'action des agents pathogènes et des substances médicinales. Cependant, la découverte de phénomènes tels que la transformation (voir), la transduction (voir), la suppression (voir), indique la possibilité fondamentale de corriger les informations héréditaires pathologiquement altérées ou de les corriger - ce qu'on appelle. génie génétique (voir).

Tableau. CODE GÉNÉTIQUE

Premier nucléotide du codon	Deuxième nucléotide du codon								Troisièmement, le codon nucléotidique
		Phénylalanine
						J Non-sens
								Tryptophane
						Histidine
						Acide glutamique
		Isoleucine				Aspartique
		Méthionine
						Asparagine
						Glutamine

* Encode la fin de la chaîne.

** Code également le début de la chaîne.

Bibliographie: Ichas M. Code biologique, trad. de l'anglais, M., 1971 ; Archer N.-B. Biophysique des lésions cytogénétiques et code génétique, L., 1968 ; Génétique moléculaire, trad. de l'anglais, éd. A. N. Belozersky, partie 1, M., 1964 ; Acides nucléiques, trans. de l'anglais, éd. A.N. Belozersky, M., 1965 ; Watson, J.D. Biologie moléculaire gène, trans. de l'anglais, M., 1967 ; Génétique physiologique, éd. M.E. Lobasheva S.G., Inge-Vechtomo-va, L., 1976, bibliogr.; Desoxyribonuc-leins&ure, Schlttssel des Lebens, hrsg. v" E. Geissler, B., 1972 ; Le code génétique, Gold Spr. Harb. Symp. quant. Biol., v. 31, 1966 ; W o e s e C. R. Le code génétique, N. Y. a. o., 1967.

Les mêmes nucléotides sont utilisés, à l'exception du nucléotide contenant de la thymine, qui est remplacé par un nucléotide similaire contenant de l'uracile, désigné par la lettre (dans la littérature russe). Dans les molécules d’ADN et d’ARN, les nucléotides sont disposés en chaînes et des séquences de lettres génétiques sont ainsi obtenues.

Les protéines de presque tous les organismes vivants sont constituées de seulement 20 types d’acides aminés. Ces acides aminés sont appelés canoniques. Chaque protéine est une ou plusieurs chaînes d'acides aminés reliées dans une séquence strictement définie. Cette séquence détermine la structure de la protéine, et donc toutes ses propriétés biologiques.

Cependant, au début des années 60 du 20e siècle, de nouvelles données ont révélé l'incohérence de l'hypothèse du « code sans virgules ». Ensuite, des expériences ont montré que les codons, considérés comme dénués de sens par Crick, pouvaient provoquer la synthèse de protéines in vitro, et en 1965, la signification des 64 triplets était établie. Il s'est avéré que certains codons sont simplement redondants, c'est-à-dire que toute une série d'acides aminés est codée par deux, quatre ou même six triplets.

Propriétés

Tableaux de correspondance entre codons d'ARNm et acides aminés

Code génétique commun à la plupart des pro et eucaryotes. Le tableau montre les 64 codons et les acides aminés correspondants. L’ordre des bases va de l’extrémité 5" à l’extrémité 3" de l’ARNm.

Code génétique standard

1er base	2e but								3ème base
	U		C		UN		g
U	UUU	(Phe/F) Phénylalanine	UCU	(Ser/S) Sérine	UAU	(Tyr/Y) Tyrosine	UGU	(Cys/C) Cystéine	U
	UUC		UCC		UAC		CGU		C
	UUA	(Leu/L)Leucine	UCA		SAU	Arrêt ( Ocre)	U.G.A.	Arrêt ( Opale)	UN
	UUG		UCG		UAG	Arrêt ( ambre)	UGG	(Trp/W) Tryptophane	g
C	CUU		CCU	(Pro/P) Proline	UAU	(His/H) Histidine	C.G.U.	(Arg/R)Arginine	U
	CUC		CCC		CAC		C.G.C.		C
	AUC		DPA		CAA	(Gln/Q) Glutamine	C.G.A.		UN
	C.U.G.		GCC		CAG		CGG		g
UN	AUU	(Ile/I) Isoleucine	UCA	(Thr/T) Thréonine	UQA	(Asn/N) Asparagine	AGU	(Ser/S) Sérine	U
	AUC		ACC		A.A.C.		A.G.C.		C
	AUA		ACA		AAA	(Lys/K) Lysine	A.G.A.	(Arg/R)Arginine	UN
	AOÛT	(Met/M) Méthionine	A.C.G.		AAG		AGG		g
g	GUU	(Val/V) Valine	C.G.U.	(Ala/A) Alanine	GAU	(Asp/D) Acide aspartique	GGU	(Gly/G)Glycine	U
	GUC		CCG		GAC		GGC		C
	GUA		G.C.A.		GAA	(Glu/E) Acide glutamique	GGA		UN
	G.U.G.		GCG		GAG		GGG		g

Le codon AUG code pour la méthionine et est également le site d'initiation de la traduction : le premier codon AUG dans la région codante de l'ARNm sert de début à la synthèse protéique. Tableau inversé (les codons de chaque acide aminé sont affichés, ainsi que les codons d'arrêt)

Ala/A	GCU, GCC, GCA, GCG	Leu/L	UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
Arg/R	UGT, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG	Lys/K	AAA, AAG
Asn/N	AAU, AAC	Rencontré/M	AOÛT
Asp/D	GAU, GAC	Phe/F	UUU, UUC
Cys/C	UGU, UGC	Soutenir	CCU, CCC, CCA, GCC
Gln/Q	CAA, CAG	Ser/S	UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
Colle	GAA, GAG	Thr/T	ACU, ACC, ACA, ACG
Gly/G	GGU, GGC, GGA, GGG	Trp/W	UGG
Son/H	CAU, CAC	Tyr/Y	UAU, UAC
Île/Je	AUU, AUC, AUA	Val/V	GUU, GUC, GUA, GUG
COMMENCER	AOÛT	ARRÊT	UAG, UGA, UAA

Variations du code génétique standard

Le premier exemple d’écart par rapport au code génétique standard a été découvert en 1979 lors d’une étude des gènes mitochondriaux humains. Depuis lors, plusieurs variantes similaires ont été trouvées, y compris une variété de codes mitochondriaux alternatifs, par exemple, lisant le codon stop UGA comme le codon spécifiant le tryptophane dans les mycoplasmes. Chez les bactéries et les archées, HG et UG sont souvent utilisés comme codons d'initiation. Dans certains cas, les gènes commencent à coder une protéine par un codon d'initiation différent de celui normalement utilisé par l'espèce.

Dans certaines protéines, des acides aminés non standards, comme la sélénocystéine et la pyrrolysine, sont insérés par un ribosome lisant le codon stop, en fonction des séquences présentes dans l'ARNm. La sélénocystéine est désormais considérée comme le 21ème, et la pyrrolysine le 22ème, des acides aminés qui composent les protéines.

Malgré ces exceptions, tous les organismes vivants possèdent un code génétique caractéristiques communes: les codons sont constitués de trois nucléotides, les deux premiers étant décisifs ; les codons sont traduits par l'ARNt et les ribosomes en une séquence d'acides aminés.

Écarts par rapport au code génétique standard.

Exemple	Codon	Signification normale	Se lit comme :
Certains types de levure Candidose	C.U.G.	Leucine	Sérine
Les mitochondries, en particulier dans Saccharomyces cerevisiae	CU(U, C, A, G)	Leucine	Sérine
Mitochondries des plantes supérieures	CGG	Arginine	Tryptophane
Mitochondries (dans tous les organismes étudiés sans exception)	U.G.A.	Arrêt	Tryptophane
Génome nucléaire des ciliés Euplotès	U.G.A.	Arrêt	Cystéine ou sélénocystéine
Mitochondries de mammifères, drosophile, S. cerevisiae et de nombreux protozoaires	AUA	Isoleucine	Méthionine = Début
Procaryotes	G.U.G.	Valin	Commencer
Eucaryotes (rares)	C.U.G.	Leucine	Commencer
Eucaryotes (rares)	G.U.G.	Valin	Commencer
Procaryotes (rares)	UUG	Leucine	Commencer
Eucaryotes (rares)	A.C.G.	Thréonine	Commencer
Mitochondries de mammifères	AGC, AGU	Sérine	Arrêt
Mitochondries de drosophile	A.G.A.	Arginine	Arrêt
Mitochondries de mammifères	UN GAG)	Arginine	Arrêt

Évolution

On pense que le code triplet s’est développé assez tôt dans l’évolution de la vie. Mais l'existence de différences dans certains organismes, apparues à différents stades de l'évolution, indique qu'il n'a pas toujours été ainsi.

Selon certains modèles, le code existait d'abord sous une forme primitive, lorsqu'un petit nombre de codons désignait un nombre relativement faible d'acides aminés. Plus valeur exacte codons et plus grand nombre les acides aminés pourraient être introduits plus tard. Dans un premier temps, seules les deux premières des trois bases pouvaient être utilisées pour la reconnaissance [ce qui dépend de la structure de l'ARNt].

- Lewin B. Les gènes. M. : 1987. P. 62.

voir également

Remarques

1. Sanger F. (1952). "La disposition des acides aminés dans les protéines." Av. Chimie des protéines. 7 : 1-67. PMID.
2. Ichas M. Code biologique. - M. : Mir, 1971.
3. Watson JD, Crick FH (avril 1953). « Structure moléculaire des acides nucléiques ; une structure pour l’acide nucléique désoxyribose. Nature. 171 : 737-738. PMID. référence)
4. Watson JD, Crick FH (mai 1953). "Implications génétiques de la structure de l'acide désoxyribonucléique." Nature. 171 : 964-967. PMID. Utilise le paramètre |month= obsolète (aide)
5. Crick F. H. (avril 1966). "Le code génétique - hier, aujourd'hui et demain." Harb de printemps froid. Symp. Quant. Biol.: 1-9. PMID. Utilise le paramètre |month= obsolète (aide)
6. Gamow G. (février 1954). "Relation possible entre l'acide désoxyribonucléique et les structures protéiques." Nature. 173 : 318. est ce que je:10.1038/173318a0. PMID. Utilise le paramètre |month= obsolète (aide)
7. Gamow G., Rich A., Ycas M. (1956). "Le problème du transfert d'informations des acides nucléiques vers les protéines." Av. Bio.l Med. Phys.. 4 : 23-68. PMID.
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9. Crick F.H., Griffith J.S., Orgel L.E. (1957).

Chapitre Examen d'État unifié : 2.6. Informations génétiques dans une cellule. Gènes, code génétique et ses propriétés. Nature matricielle des réactions de biosynthèse. Biosynthèse des protéines et des acides nucléiques

Plus de 6 milliards de personnes vivent déjà sur Terre. Hormis les 25 à 30 millions de paires de vrais jumeaux, tous les êtres humains sont génétiquement différents. Cela signifie que chacun d'eux est unique, possède des caractéristiques héréditaires, des traits de caractère, des capacités, un tempérament et bien d'autres qualités uniques. Qu’est-ce qui détermine de telles différences entre les gens ? Bien entendu, les différences dans leur génotypes , c'est à dire. ensembles de gènes d’un organisme donné. Il est unique pour chaque personne, tout comme le génotype d’un animal ou d’une plante est unique. Mais les traits génétiques cette personne incarné dans des protéines synthétisées dans son corps. Par conséquent, la structure de la protéine d’une personne diffère, quoique très légèrement, de celle d’une autre personne. C'est pourquoi se pose le problème de la transplantation d'organes, c'est pourquoi des réactions allergiques aux aliments, aux piqûres d'insectes, au pollen végétal, etc. Cela ne veut pas dire que les gens n’ont pas exactement les mêmes protéines. Les protéines qui remplissent les mêmes fonctions peuvent être identiques ou ne différer que légèrement d’un ou deux acides aminés les unes des autres. Mais il n’y a personne sur Terre (à l’exception des vrais jumeaux) qui possède toutes les mêmes protéines.

Les informations sur la structure primaire d'une protéine sont codées sous la forme d'une séquence de nucléotides dans une section d'une molécule d'ADN - un gène. Gène est une unité d’information héréditaire d’un organisme. Chaque molécule d'ADN contient de nombreux gènes. La totalité de tous les gènes d'un organisme le constitue génotype.

Le codage des informations héréditaires s'effectue à l'aide code génétique . Le code est similaire au célèbre code Morse, qui code les informations avec des points et des tirets. Le code Morse est universel pour tous les opérateurs radio, et les différences résident uniquement dans la traduction des signaux en différentes langues. Le code génétique est également universel pour tous les organismes et ne diffère que par l'alternance de nucléotides qui forment des gènes et codent pour des protéines d'organismes spécifiques.

Propriétés du code génétique : tripletité, spécificité, universalité, redondance et non-recoupement.

Alors, quel est le code génétique ? Initialement, il se compose de triplets ( triplés ) Nucléotides d'ADN combinés dans différentes séquences. Par exemple, AAT, GCA, ACG, THC, etc. Chaque triplet de nucléotides code pour un acide aminé spécifique qui sera intégré dans la chaîne polypeptidique. Par exemple, le triplet CGT code pour l’acide aminé alanine et le triplet AAG code pour l’acide aminé phénylalanine. Il existe 20 acides aminés et 64 possibilités de combiner quatre nucléotides en groupes de 3. Quatre nucléotides suffisent donc pour coder 20 acides aminés. C’est pourquoi un acide aminé peut être codé par plusieurs triplets. Certains triplets ne codent pas du tout pour les acides aminés, mais démarrent ou arrêtent la biosynthèse des protéines.

Le code génétique réel est considéré séquence de nucléotides dans une molécule d'ARNm, car il supprime les informations de l'ADN ( processus de transcription ) et le traduit en une séquence d'acides aminés dans les molécules de protéines synthétisées ( processus de diffusion ). La composition de l'ARNm comprend des nucléotides ACGU. Les triplets de nucléotides d’ARNm sont appelés codons. Les exemples déjà donnés de triplets d'ADN sur l'ARNm ressembleront à ceci : le triplet CGT sur l'ARNm deviendra un triplet GCA et le triplet ADN - AAG - deviendra un triplet UUC. Ce sont les codons de l’ARNm qui reflètent le code génétique dans l’enregistrement. Ainsi, le code génétique est triple, universel pour tous les organismes sur terre, dégénéré (chaque acide aminé est crypté par plus d'un codon). Entre les gènes, il y a des signes de ponctuation - ce sont des triplés, appelés arrêter les codons . Ils signalent la fin de la synthèse d'une chaîne polypeptidique. Il existe des tableaux du code génétique que vous devez pouvoir utiliser pour déchiffrer les codons de l'ARNm et construire des chaînes de molécules protéiques (ADN complémentaire entre parenthèses).