आनुवंशिक कोड को डिकोड करने वाला संदेश. सार्वभौमिक आनुवंशिक कोड

किसी भी कोशिका और जीव में, सभी शारीरिक, रूपात्मक और कार्यात्मक विशेषताएं उनमें शामिल प्रोटीन की संरचना से निर्धारित होती हैं। वंशानुगत संपत्तिशरीर कुछ प्रोटीनों को संश्लेषित करने में सक्षम है। अमीनो एसिड एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में स्थित होते हैं, जिस पर जैविक विशेषताएं निर्भर करती हैं।
प्रत्येक कोशिका में डीएनए की पॉलीन्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में न्यूक्लियोटाइड का अपना अनुक्रम होता है। यह DNA का आनुवंशिक कोड है. इसके माध्यम से कुछ प्रोटीनों के संश्लेषण की जानकारी दर्ज की जाती है। आनुवंशिक कोड क्या है, इसके गुणों के बारे में और आनुवंशिक जानकारीइस लेख में चर्चा की गई है।

थोड़ा इतिहास

यह विचार कि एक आनुवंशिक कोड हो सकता है, बीसवीं सदी के मध्य में जे. गामो और ए. डाउन द्वारा तैयार किया गया था। उन्होंने बताया कि एक विशेष अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में कम से कम तीन इकाइयाँ होती हैं। बाद में उन्होंने तीन न्यूक्लियोटाइड्स (यह आनुवंशिक कोड की एक इकाई है) की सटीक संख्या साबित की, जिसे ट्रिपलेट या कोडन कहा गया। कुल मिलाकर चौंसठ न्यूक्लियोटाइड होते हैं, क्योंकि एसिड अणु जहां आरएनए होता है वह चार अलग-अलग न्यूक्लियोटाइड अवशेषों से बना होता है।

जेनेटिक कोड क्या है

न्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम के कारण अमीनो एसिड प्रोटीन के अनुक्रम को एन्कोड करने की विधि सभी जीवित कोशिकाओं और जीवों की विशेषता है। जेनेटिक कोड यही है.
डीएनए में चार न्यूक्लियोटाइड होते हैं:

• एडेनिन - ए;
• गुआनिन - जी;
• साइटोसिन - सी;
• थाइमिन - टी.

उन्हें बड़े लैटिन या (रूसी भाषा के साहित्य में) रूसी अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है।
आरएनए में चार न्यूक्लियोटाइड भी होते हैं, लेकिन उनमें से एक डीएनए से अलग है:

• एडेनिन - ए;
• गुआनिन - जी;
• साइटोसिन - सी;
• यूरैसिल - यू.

सभी न्यूक्लियोटाइड श्रृंखलाओं में व्यवस्थित होते हैं, डीएनए में एक डबल हेलिक्स होता है और आरएनए में एक सिंगल हेलिक्स होता है।
प्रोटीन बीस अमीनो एसिड पर निर्मित होते हैं, जहां वे एक निश्चित क्रम में स्थित होकर इसके जैविक गुणों को निर्धारित करते हैं।

आनुवंशिक कोड के गुण

त्रिगुणता. आनुवंशिक कोड की एक इकाई में तीन अक्षर होते हैं, यह त्रिक होता है। इसका मतलब यह है कि मौजूद बीस अमीनो एसिड तीन विशिष्ट न्यूक्लियोटाइड्स द्वारा एन्कोड किए गए हैं जिन्हें कोडन या ट्रिलपेट्स कहा जाता है। ऐसे चौंसठ संयोजन हैं जिन्हें चार न्यूक्लियोटाइड से बनाया जा सकता है। यह मात्रा बीस अमीनो एसिड को एनकोड करने के लिए पर्याप्त से अधिक है।
अधःपतन. मेथिओनिन और ट्रिप्टोफैन को छोड़कर, प्रत्येक अमीनो एसिड एक से अधिक कोडन से मेल खाता है।
असंदिग्धता. एक कोडन एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है। उदाहरण के लिए, जीन में स्वस्थ व्यक्तिहीमोग्लोबिन के बीटा लक्ष्य के बारे में जानकारी के साथ, जीएजी और जीएए का त्रिक सिकल सेल रोग वाले प्रत्येक व्यक्ति में ए को एन्कोड करता है, एक न्यूक्लियोटाइड बदल दिया जाता है।
संरेखता. अमीनो एसिड का अनुक्रम हमेशा जीन में मौजूद न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम से मेल खाता है।
आनुवंशिक कोड निरंतर और सघन होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें कोई विराम चिह्न नहीं होता है। यानी एक निश्चित कोडन से शुरू करके लगातार रीडिंग होती रहती है। उदाहरण के लिए, AUGGGUGTSUUAAUGUG को इस प्रकार पढ़ा जाएगा: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG। लेकिन AUG, UGG वगैरह या कुछ और नहीं।
बहुमुखी प्रतिभा. यह मनुष्यों से लेकर मछली, कवक और बैक्टीरिया तक, सभी स्थलीय जीवों के लिए बिल्कुल समान है।

मेज़

प्रस्तुत तालिका में सभी उपलब्ध अमीनो एसिड शामिल नहीं हैं। हाइड्रॉक्सीप्रोलाइन, हाइड्रॉक्सीलिसिन, फॉस्फोसेरिन, टायरोसिन, सिस्टीन और कुछ अन्य के आयोडीन डेरिवेटिव अनुपस्थित हैं, क्योंकि वे एम-आरएनए द्वारा एन्कोड किए गए अन्य अमीनो एसिड के डेरिवेटिव हैं और अनुवाद के परिणामस्वरूप प्रोटीन के संशोधन के बाद बनते हैं।
आनुवंशिक कोड के गुणों से यह ज्ञात होता है कि एक कोडन एक अमीनो एसिड को एनकोड करने में सक्षम है। अपवाद कलाकार है अतिरिक्त सुविधाओंऔर वेलिन और मेथियोनीन, आनुवंशिक कोड को एन्कोड करना। एमआरएनए, कोडन की शुरुआत में होने के कारण, टी-आरएनए से जुड़ता है, जो फॉर्माइलमेथियोन को वहन करता है। संश्लेषण पूरा होने पर, इसे साफ़ कर दिया जाता है और फॉर्माइल अवशेष को अपने साथ ले जाता है, और मेथियोनीन अवशेष में बदल जाता है। इस प्रकार, उपरोक्त कोडन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण के आरंभकर्ता हैं। यदि वे आरंभ में नहीं हैं, तो वे दूसरों से भिन्न नहीं हैं।

आनुवंशिक जानकारी

इस अवधारणा का अर्थ गुणों का एक कार्यक्रम है जो पूर्वजों से प्राप्त होता है। यह आनुवंशिकता में आनुवंशिक कोड के रूप में अंतर्निहित है।
प्रोटीन संश्लेषण के दौरान आनुवंशिक कोड का एहसास होता है:

• दूत आरएनए;
• राइबोसोमल आरआरएनए।

सूचना प्रत्यक्ष संचार (डीएनए-आरएनए-प्रोटीन) और रिवर्स संचार (मध्यम-प्रोटीन-डीएनए) के माध्यम से प्रसारित होती है।
जीव इसे प्राप्त कर सकते हैं, संग्रहीत कर सकते हैं, प्रसारित कर सकते हैं और इसका सबसे प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकते हैं।
वंशानुक्रम द्वारा पारित जानकारी किसी विशेष जीव के विकास को निर्धारित करती है। लेकिन पर्यावरण के साथ अंतःक्रिया के कारण बाद की प्रतिक्रिया विकृत हो जाती है, जिसके कारण विकास और प्रगति होती है। इस तरह इसे शरीर में प्रवेश कराया जाता है नई जानकारी.

आणविक जीव विज्ञान के नियमों की गणना और आनुवंशिक कोड की खोज ने आनुवंशिकी को डार्विन के सिद्धांत के साथ संयोजित करने की आवश्यकता को दर्शाया, जिसके आधार पर विकास का एक सिंथेटिक सिद्धांत उभरा - गैर-शास्त्रीय जीव विज्ञान।
डार्विन की आनुवंशिकता, विविधता और प्राकृतिक चयन आनुवंशिक रूप से निर्धारित चयन द्वारा पूरक हैं। विकास को आनुवंशिक स्तर पर यादृच्छिक उत्परिवर्तन और सबसे मूल्यवान लक्षणों की विरासत के माध्यम से महसूस किया जाता है जिनके लिए सबसे अधिक अनुकूलित किया जाता है पर्यावरण.

मानव कोड को डिकोड करना

नब्बे के दशक में, मानव जीनोम परियोजना शुरू की गई थी, जिसके परिणामस्वरूप 99.99% मानव जीन वाले जीनोम टुकड़े दो हजारवें हिस्से में खोजे गए थे। वे टुकड़े जो प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं हैं और एन्कोडेड नहीं हैं, अज्ञात रहते हैं। उनकी भूमिका फिलहाल अज्ञात बनी हुई है।

आखिरी बार 2006 में खोजा गया, क्रोमोसोम 1 जीनोम में सबसे लंबा है। कैंसर सहित साढ़े तीन सौ से अधिक बीमारियाँ इसमें विकारों और उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप प्रकट होती हैं।

ऐसे अध्ययनों की भूमिका को कम करके आंका नहीं जा सकता। जब उन्होंने पता लगाया कि आनुवंशिक कोड क्या है, तो यह ज्ञात हो गया कि विकास किस पैटर्न के अनुसार होता है, रूपात्मक संरचना, मानस, कुछ बीमारियों की प्रवृत्ति, चयापचय और व्यक्तियों के दोष कैसे बनते हैं।

नागरिक संहिता की उत्पत्ति का वर्णन करने वाले लेखों की श्रृंखला को उन घटनाओं की जांच के रूप में माना जा सकता है जिनके बारे में हमारे पास बहुत सारे निशान बचे हैं। हालाँकि, इन लेखों को समझने के लिए प्रोटीन संश्लेषण के आणविक तंत्र को समझने के लिए कुछ प्रयास की आवश्यकता होती है। यह लेख आनुवंशिक कोड की उत्पत्ति के लिए समर्पित ऑटो-प्रकाशनों की एक श्रृंखला के लिए परिचयात्मक है, और इस विषय से परिचित होना शुरू करने के लिए सबसे अच्छी जगह है।
आम तौर पर आनुवंशिक कोड(जीसी) को डीएनए या आरएनए की प्राथमिक संरचना पर एक प्रोटीन को एन्कोड करने की एक विधि (नियम) के रूप में परिभाषित किया गया है। साहित्य में, यह अक्सर लिखा जाता है कि यह एक जीन में तीन न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम का एक संश्लेषित प्रोटीन में एक अमीनो एसिड या प्रोटीन संश्लेषण के अंतिम बिंदु का एक अनूठा पत्राचार है। हालाँकि, इस परिभाषा में दो त्रुटियाँ हैं। यह 20 तथाकथित कैनोनिकल अमीनो एसिड को संदर्भित करता है, जो बिना किसी अपवाद के सभी जीवित जीवों के प्रोटीन का हिस्सा हैं। ये अमीनो एसिड प्रोटीन मोनोमर्स हैं। त्रुटियाँ इस प्रकार हैं:

1) 20 कैनोनिकल अमीनो एसिड नहीं हैं, बल्कि केवल 19 हैं। हम अमीनो एसिड को एक ऐसा पदार्थ कह सकते हैं जिसमें एक साथ एक अमीनो समूह -NH 2 और एक कार्बोक्सिल समूह - COOH होता है। तथ्य यह है कि प्रोटीन मोनोमर - प्रोलाइन - एक अमीनो एसिड नहीं है, क्योंकि इसमें अमीनो समूह के बजाय एक इमिनो समूह होता है, इसलिए प्रोलाइन को इमिनो एसिड कहना अधिक सही है। हालाँकि, भविष्य में, सुविधा के लिए, एचए को समर्पित सभी लेखों में, मैं निर्दिष्ट बारीकियों को दर्शाते हुए लगभग 20 अमीनो एसिड लिखूंगा। अमीनो एसिड संरचनाएं चित्र में दिखाई गई हैं। 1.

चावल। 1. विहित अमीनो एसिड की संरचनाएँ। अमीनो एसिड में स्थिर भाग होते हैं, जो चित्र में काले रंग में दर्शाए गए हैं, और परिवर्तनशील भाग (या रेडिकल) लाल रंग में दर्शाए गए हैं।

2) कोडन के साथ अमीनो एसिड का पत्राचार हमेशा स्पष्ट नहीं होता है। असंदिग्धता के मामलों के उल्लंघन के लिए, नीचे देखें।

जीसी के उद्भव का अर्थ है एन्कोडेड प्रोटीन संश्लेषण का उद्भव। यह घटना पहले जीवित जीवों के विकासवादी गठन की प्रमुख घटनाओं में से एक है।

HA की संरचना चित्र में गोलाकार रूप में प्रस्तुत की गई है। 2.

चावल। 2. आनुवंशिक कोडगोलाकार आकार में. आंतरिक वृत्त कोडन का पहला अक्षर है, दूसराघेरा - कोडन का दूसरा अक्षर, तीसरा वृत्त - कोडन का तीसरा अक्षर, चौथा वृत्त - तीन अक्षर के संक्षिप्त नाम में अमीनो एसिड का पदनाम; पी - ध्रुवीय अमीनो एसिड, एनपी - गैर-ध्रुवीय अमीनो एसिड। समरूपता की स्पष्टता के लिए, प्रतीकों का चुना हुआ क्रम महत्वपूर्ण हैयू - सी - ए - जी .

तो, आइए HA के मुख्य गुणों का वर्णन करना शुरू करें।

1. त्रिगुणता.प्रत्येक अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया गया है।

2. इंटरजेनिक विराम चिह्नों की उपस्थिति.इंटरजेनिक विराम चिह्नों में न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम शामिल होते हैं जहां अनुवाद शुरू या समाप्त होता है।

अनुवाद किसी भी कोडन से शुरू नहीं हो सकता, बल्कि केवल एक कड़ाई से परिभाषित कोडन से शुरू हो सकता है - प्रारंभ. प्रारंभ कोडन में AUG त्रिक शामिल है, जिससे अनुवाद शुरू होता है। इस मामले में, यह त्रिक या तो मेथियोनीन या किसी अन्य अमीनो एसिड - फॉर्मिलमेथिओनिन (प्रोकैरियोट्स में) को एनकोड करता है, जिसे केवल प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत में शामिल किया जा सकता है। पॉलीपेप्टाइड को एन्कोड करने वाले प्रत्येक जीन के अंत में 3 में से कम से कम एक होता है कोडन बंद करो, या ब्रेक लाइट: यूएए, यूएजी, यूजीए। वे अनुवाद (राइबोसोम पर तथाकथित प्रोटीन संश्लेषण) को समाप्त कर देते हैं।

3. सघनता, या इंट्रेजेनिक विराम चिह्नों का अभाव।एक जीन के भीतर, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक महत्वपूर्ण कोडन का हिस्सा होता है।

4. गैर-अतिव्यापी.कोडन एक-दूसरे के साथ ओवरलैप नहीं होते हैं; प्रत्येक के पास न्यूक्लियोटाइड्स का अपना क्रमित सेट होता है, जो पड़ोसी कोडन के समान सेट के साथ ओवरलैप नहीं होता है।

5. अधःपतन.अमीनो एसिड-टू-कोडन दिशा में विपरीत पत्राचार अस्पष्ट है। इस गुण को पतनशीलता कहा जाता है। शृंखलाकोडन का एक सेट है जो एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है, दूसरे शब्दों में, यह एक समूह है समतुल्य कोडन. आइए एक कोडन को XYZ के रूप में सोचें। यदि XY "सेंस" (यानी, एक अमीनो एसिड) निर्दिष्ट करता है, तो कोडन कहा जाता है मज़बूत. यदि, किसी कोडन का अर्थ निर्धारित करने के लिए, एक निश्चित Z की आवश्यकता होती है, तो ऐसे कोडन को कहा जाता है कमज़ोर.

कोड की विकृति कोडन-एंटीकोडोन युग्मन की अस्पष्टता से निकटता से संबंधित है (एक एंटिकोडन का अर्थ है एक टीआरएनए पर तीन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम जो एक कोडन के साथ पूरक रूप से जुड़ सकता है) संदेशवाहक आरएनए(अधिक जानकारी के लिए इसके बारे में दो लेख देखें: कोड अध:पतन सुनिश्चित करने के लिए आणविक तंत्रऔर लेगरक्विस्ट का नियम. रूमर की समरूपता और संबंधों का भौतिक-रासायनिक औचित्य). टीआरएनए पर एक एंटिकोडन एक एमआरएनए पर एक से तीन कोडन को पहचान सकता है।

6.असंदिग्धता.प्रत्येक त्रिक केवल एक अमीनो एसिड को एन्कोड करता है या एक अनुवाद टर्मिनेटर है।

तीन ज्ञात अपवाद हैं.

पहला। प्रोकैरियोट्स में, पहली स्थिति (बड़े अक्षर) में यह फॉर्माइलमेथिओनिन को एनकोड करता है, और किसी अन्य स्थिति में - मेथियोनीन जीन की शुरुआत में, फॉर्माइलमेथिओनिन को सामान्य मेथिओनिन कोडन एयूजी और वेलिन कोडन जीयूजी या ल्यूसीन यूयूजी दोनों द्वारा एनकोड किया जाता है। जो जीन के भीतर क्रमशः वेलिन और ल्यूसीन को कूटबद्ध करता है।

कई प्रोटीनों में, फॉर्माइलमेथिओनिन को विखंडित किया जाता है या फॉर्माइल समूह को हटा दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फॉर्माइलमेथिओनिन को नियमित मेथियोनीन में परिवर्तित कर दिया जाता है।

दूसरा। 1986 में, शोधकर्ताओं के कई समूहों ने पाया कि एमआरएनए पर यूजीए स्टॉप कोडन सेलेनोसिस्टीन को एनकोड कर सकता है (चित्र 3 देखें), बशर्ते कि इसका पालन एक विशेष न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम द्वारा किया जाए।

चावल। 3. 21वें अमीनो एसिड की संरचना - सेलेनोसिस्टीन।

यू ई कोलाई(यह एस्चेरिचिया कोली का लैटिन नाम है) अनुवाद के दौरान सेलेनोसिस्टील-टीआरएनए एमआरएनए में यूजीए कोडन को पहचानता है, लेकिन केवल एक निश्चित संदर्भ में: यूजीए कोडन को सार्थक मानने के लिए, यूजीए कोडन के बाद लंबाई में 45 न्यूक्लियोटाइड का एक क्रम स्थित होता है। महत्वपूर्ण है.

सुविचारित उदाहरण से पता चलता है कि, यदि आवश्यक हो, तो एक जीवित जीव मानक आनुवंशिक कोड का अर्थ बदल सकता है। इस मामले में, जीन में निहित आनुवंशिक जानकारी को अधिक जटिल तरीके से एन्कोड किया गया है। कोडन का अर्थ एक विशिष्ट विस्तारित न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के संदर्भ में और कई अत्यधिक विशिष्ट प्रोटीन कारकों की भागीदारी के साथ निर्धारित किया जाता है। यह महत्वपूर्ण है कि सेलेनोसिस्टीन टीआरएनए जीवन की तीनों शाखाओं (आर्किया, यूबैक्टीरिया और यूकेरियोट्स) के प्रतिनिधियों में पाया गया था, जो सेलेनोसिस्टीन संश्लेषण की प्राचीन उत्पत्ति और अंतिम सार्वभौमिक सामान्य पूर्वज (जो होगा) में इसकी संभावित उपस्थिति को इंगित करता है। अन्य लेखों में चर्चा की जाएगी)। सबसे अधिक संभावना है, सेलेनोसिस्टीन बिना किसी अपवाद के सभी जीवित जीवों में पाया जाता है। लेकिन किसी भी जीव में, सेलेनोसिस्टीन दर्जनों से अधिक प्रोटीन में नहीं पाया जाता है। यह एंजाइमों के सक्रिय केंद्रों का हिस्सा है, जिनमें से कई समरूपों में साधारण सिस्टीन एक समान स्थिति में कार्य कर सकता है।

हाल तक, यह माना जाता था कि यूजीए कोडन को सेलेनोसिस्टीन या टर्मिनल के रूप में पढ़ा जा सकता है, लेकिन हाल ही में यह दिखाया गया है कि सिलिअट्स में यूप्लोट्सयूजीए कोडन या तो सिस्टीन या सेलेनोसिस्टीन को एनकोड करता है। सेमी। " आनुवंशिक कोडविसंगतियों की अनुमति देता है"

तीसरा अपवाद. कुछ प्रोकैरियोट्स (आर्किया की 5 प्रजातियाँ और एक यूबैक्टीरियम - विकिपीडिया पर जानकारी बहुत पुरानी है) में एक विशेष एसिड होता है - पायरोलिसिन (चित्र 4)। यह यूएजी ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया गया है, जो कैनोनिकल कोड में अनुवाद टर्मिनेटर के रूप में कार्य करता है। यह माना जाता है कि इस मामले में, सेलेनोसिस्टीन एन्कोडिंग के मामले के समान, पाइरोलिसिन कोडन के रूप में यूएजी की रीडिंग एमआरएनए पर एक विशेष संरचना के कारण होती है। पायरोलिसिन टीआरएनए में एंटिकोडन सीटीए होता है और यह कक्षा 2 एआरसेज़ द्वारा एमिनोएसिलेटेड होता है (एआरसेज़ के वर्गीकरण के लिए, लेख देखें "कोडेज़ यह समझने में मदद करते हैं कि कैसे आनुवंशिक कोड ").

यूएजी का उपयोग शायद ही कभी स्टॉप कोडन के रूप में किया जाता है, और जब इसका उपयोग किया जाता है, तो अक्सर इसके बाद दूसरा स्टॉप कोडन होता है।

चावल। 4. पायरोलिसिन के 22वें अमीनो एसिड की संरचना।

7. बहुमुखी प्रतिभा.पिछली सदी के 60 के दशक के मध्य में नागरिक संहिता की व्याख्या पूरी होने के बाद, कब कायह माना जाता था कि कोड सभी जीवों में समान था, जो पृथ्वी पर सभी जीवन की उत्पत्ति की एकता को इंगित करता है।

आइए समझने की कोशिश करें कि नागरिक संहिता सार्वभौमिक क्यों है। तथ्य यह है कि यदि शरीर में कम से कम एक कोडिंग नियम बदला जाए, तो इससे प्रोटीन के एक महत्वपूर्ण हिस्से की संरचना में बदलाव आएगा। ऐसा परिवर्तन बहुत कठोर होगा और इसलिए लगभग हमेशा घातक होगा, क्योंकि केवल एक कोडन के अर्थ में परिवर्तन सभी अमीनो एसिड अनुक्रमों के औसतन 1/64 को प्रभावित कर सकता है।

इससे एक बहुत ही महत्वपूर्ण विचार सामने आता है: 3.5 अरब वर्ष से भी अधिक पहले इसके गठन के बाद से जीसी में शायद ही कोई बदलाव आया है। इसका मतलब यह है कि इसकी संरचना में इसकी उत्पत्ति का निशान है, और इस संरचना के विश्लेषण से यह समझने में मदद मिल सकती है कि जीसी कैसे उत्पन्न हुई होगी।

वास्तव में, एचए बैक्टीरिया, माइटोकॉन्ड्रिया, कुछ सिलिअट्स और यीस्ट के परमाणु कोड में कुछ हद तक भिन्न हो सकता है। वर्तमान में कम से कम 17 आनुवंशिक कोड हैं जो कुल मिलाकर विहित कोड से 1-5 कोडन तक भिन्न हैं ज्ञात प्रकारसार्वभौमिक जीसी से विचलन, कोडन के अर्थ के 18 विभिन्न प्रतिस्थापनों का उपयोग किया जाता है। मानक कोड से सबसे अधिक विचलन माइटोकॉन्ड्रिया के लिए जाना जाता है - 10. यह उल्लेखनीय है कि कशेरुक, फ्लैटवर्म और इचिनोडर्म के माइटोकॉन्ड्रिया को अलग-अलग कोड द्वारा एन्कोड किया जाता है, जबकि मोल्ड कवक, प्रोटोजोआ और कोइलेंटरेट्स को एक द्वारा एन्कोड किया जाता है।

प्रजातियों की विकासवादी निकटता इस बात की बिल्कुल भी गारंटी नहीं देती है कि उनके पास समान जीसी हैं। जेनेटिक कोड भी अलग-अलग हो सकते हैं अलग - अलग प्रकारमाइकोप्लाज्मा (कुछ प्रजातियों में एक विहित कोड होता है, जबकि अन्य में अलग होता है)। ऐसी ही स्थिति यीस्ट के लिए भी देखी गई है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि माइटोकॉन्ड्रिया सहजीवी जीवों के वंशज हैं जिन्होंने कोशिकाओं के अंदर रहने के लिए अनुकूलित किया है। उनके पास बहुत कम जीनोम है; कुछ जीन कोशिका नाभिक में चले गए हैं। इसलिए, उनमें एचए में परिवर्तन अब इतने नाटकीय नहीं हैं।

बाद में खोजे गए अपवाद विकासवादी दृष्टिकोण से विशेष रुचि रखते हैं, क्योंकि वे कोड विकास के तंत्र पर प्रकाश डालने में मदद कर सकते हैं।

तालिका नंबर एक।

विभिन्न जीवों में माइटोकॉन्ड्रियल कोड।

कोडोन	सार्वभौमिक कोड	माइटोकॉन्ड्रियल कोड
		रीढ़	अकशेरुकी	यीस्ट	पौधे
यू.जी.ए.	रुकना	टीआरपी	टीआरपी	टीआरपी	रुकना
ए.यू.ए	इले	मिले	मिले	मिले	इले
कुआ	लियू	लियू	लियू	टीहृदय	लियू
ए.जी.ए.	आर्ग	रुकना	एसईआर	आर्ग	आर्ग
एजीजी	आर्ग	रुकना	एसईआर	आर्ग	आर्ग

कोड द्वारा एन्कोड किए गए अमीनो एसिड को बदलने के लिए तीन तंत्र।

पहला तब होता है जब कुछ न्यूक्लियोटाइड्स (जीसी संरचना), या न्यूक्लियोटाइड्स के संयोजन की असमान घटना के कारण कुछ जीवों द्वारा एक निश्चित कोडन का उपयोग नहीं किया जाता है (या लगभग उपयोग नहीं किया जाता है)। नतीजतन, ऐसा कोडन पूरी तरह से उपयोग से गायब हो सकता है (उदाहरण के लिए, संबंधित टीआरएनए के नुकसान के कारण), और बाद में शरीर को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाए बिना किसी अन्य अमीनो एसिड को एनकोड करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। यह तंत्र माइटोकॉन्ड्रिया में कुछ कोड बोलियों के उद्भव के लिए जिम्मेदार हो सकता है।

दूसरा है स्टॉप कोडन का ओवा के भाव में परिवर्तन। इस मामले में, कुछ अनुवादित प्रोटीन में अतिरिक्त गुण हो सकते हैं। हालाँकि, स्थिति को आंशिक रूप से इस तथ्य से बचाया जाता है कि कई जीन अक्सर एक नहीं, बल्कि दो स्टॉप कोडन के साथ समाप्त होते हैं, क्योंकि अनुवाद त्रुटियां संभव हैं, जिसमें स्टॉप कोडन को अमीनो एसिड के रूप में पढ़ा जाता है।

तीसरा कुछ कोडन की संभावित अस्पष्ट रीडिंग है, जैसा कि कुछ कवक में होता है।

8 . कनेक्टिविटी.समतुल्य कोडन के समूह (अर्थात् समान अमीनो एसिड के लिए कोड करने वाले कोडन) कहलाते हैं शृंखला में. जीसी में स्टॉप कोडन सहित 21 श्रृंखलाएं हैं। निम्नलिखित में, निश्चितता के लिए, कोडन के किसी भी समूह को बुलाया जाएगा मेल जोल,यदि इस समूह के प्रत्येक कोडन से आप क्रमिक न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन द्वारा उसी समूह के अन्य सभी कोडन तक जा सकते हैं। 21 श्रृंखलाओं में से 18 जुड़ी हुई हैं। 2 श्रृंखलाओं में प्रत्येक में एक कोडन होता है, और अमीनो एसिड सेरीन के लिए केवल 1 श्रृंखला असंबद्ध होती है और दो जुड़ी हुई उपश्रेणियों में टूट जाती है।

चावल। 5. कुछ कोड श्रृंखला के लिए कनेक्टिविटी ग्राफ़। ए - वेलिन की जुड़ी हुई श्रृंखला; बी - ल्यूसीन की जुड़ी श्रृंखला; सेरीन श्रृंखला असंगत है और दो जुड़ी हुई उपश्रेणियों में विभाजित है। यह आंकड़ा वी.ए. के लेख से लिया गया है। रैटनर" आनुवंशिक कोडएक सिस्टम की तरह।"

कनेक्टिविटी गुण को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि गठन की अवधि के दौरान जीसी ने नए कोडन पर कब्जा कर लिया, जो पहले से उपयोग किए गए कोडन से न्यूनतम रूप से भिन्न थे।

9. नियमिततात्रिक की जड़ों के आधार पर अमीनो एसिड के गुण। जड़ यू के त्रिक द्वारा एन्कोड किए गए सभी अमीनो एसिड गैर-ध्रुवीय हैं, उनमें कोई चरम गुण और आकार नहीं हैं, और उनमें एलिफैटिक रेडिकल हैं। जड़ सी वाले सभी त्रिक में मजबूत आधार होते हैं, और वे जिन अमीनो एसिड को एन्कोड करते हैं वे आकार में अपेक्षाकृत छोटे होते हैं। जड़ ए वाले सभी त्रिक में कमजोर आधार होते हैं और छोटे आकार के ध्रुवीय अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं। जी रूट वाले कोडन की विशेषता अमीनो एसिड और श्रृंखला के चरम और विषम वेरिएंट हैं। वे सबसे छोटे अमीनो एसिड (ग्लाइसिन), सबसे लंबे और चपटे (ट्रिप्टोफैन), सबसे लंबे और सबसे मोटे (आर्जिनिन), सबसे अधिक प्रतिक्रियाशील (सिस्टीन) को एन्कोड करते हैं, और सेरीन के लिए एक असामान्य उपश्रेणी बनाते हैं।

10. रुकावट.यूनिवर्सल सिविल कोड एक "ब्लॉक" कोड है। इसका मतलब यह है कि समान भौतिक रासायनिक गुणों वाले अमीनो एसिड कोडन द्वारा एन्कोड किए जाते हैं जो एक दूसरे से एक आधार से भिन्न होते हैं। कोड की ब्लॉक प्रकृति निम्नलिखित चित्र में स्पष्ट रूप से दिखाई देती है।

चावल। 6. नागरिक संहिता की ब्लॉक संरचना। एल्काइल समूह वाले अमीनो एसिड को सफेद रंग में दर्शाया गया है।

चावल। 7. पुस्तक में वर्णित मूल्यों के आधार पर अमीनो एसिड के भौतिक रासायनिक गुणों का रंग प्रतिनिधित्वस्टायर्स "जैव रसायन". बायीं ओर हाइड्रोफोबिसिटी है। दाईं ओर प्रोटीन में अल्फा हेलिक्स बनाने की क्षमता है। लाल, पीले और नीले रंग उच्च, मध्यम और निम्न हाइड्रोफोबिसिटी (बाएं) या अल्फा हेलिक्स (दाएं) बनाने की क्षमता की संबंधित डिग्री वाले अमीनो एसिड का संकेत देते हैं।

रुकावट और नियमितता की संपत्ति को इस तथ्य से भी समझाया जा सकता है कि गठन की अवधि के दौरान जीसी ने नए कोडन पर कब्जा कर लिया, जो पहले से उपयोग किए गए कोडन से न्यूनतम रूप से भिन्न थे।

समान प्रथम आधार (कोडन उपसर्ग) वाले कोडन समान जैवसंश्लेषक मार्गों के साथ अमीनो एसिड को कूटबद्ध करते हैं। शिकिमेट, पाइरूवेट, एस्पार्टेट और ग्लूटामेट परिवारों से संबंधित अमीनो एसिड के कोडन में क्रमशः यू, जी, ए और सी उपसर्ग होते हैं। अमीनो एसिड के प्राचीन जैवसंश्लेषण के पथ और आधुनिक कोड के गुणों के साथ इसके संबंध पर, "प्राचीन युगल" देखें आनुवंशिक कोडअमीनो एसिड संश्लेषण के मार्गों द्वारा पूर्व निर्धारित किया गया था।" इन आंकड़ों के आधार पर, कुछ शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला है कि कोड का गठन अमीनो एसिड के बीच जैवसंश्लेषक संबंधों से काफी प्रभावित था। हालांकि, जैवसंश्लेषक मार्गों की समानता का मतलब बिल्कुल भी समानता नहीं है भौतिक रासायनिक गुणों का.

11. शोर प्रतिरक्षण.उसी में सामान्य रूप से देखेंजीसी की शोर प्रतिरक्षा का मतलब है कि यादृच्छिक बिंदु उत्परिवर्तन और अनुवाद त्रुटियों के मामले में, और बहुत अधिक परिवर्तन नहीं होता है भौतिक और रासायनिक गुणअमीनो अम्ल।

अधिकांश मामलों में एक ट्रिपलेट में एक न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन से या तो एन्कोडेड अमीनो एसिड में परिवर्तन नहीं होता है, या समान ध्रुवता वाले अमीनो एसिड में परिवर्तन होता है।

एक तंत्र जो जीसी की शोर प्रतिरक्षा सुनिश्चित करता है वह इसकी विकृति है। औसत अध:पतन एन्कोडेड संकेतों की संख्या/कोडन की कुल संख्या के बराबर है, जहां एन्कोडेड संकेतों में 20 अमीनो एसिड और अनुवाद समाप्ति संकेत शामिल हैं। सभी अमीनो एसिड और समाप्ति संकेत के लिए औसत अध:पतन प्रति एन्कोडेड सिग्नल तीन कोडन है।

शोर प्रतिरोधक क्षमता को मापने के लिए, हम दो अवधारणाएँ पेश करते हैं। न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन उत्परिवर्तन जो एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग में परिवर्तन नहीं करते हैं, कहलाते हैं रूढ़िवादी।एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग में परिवर्तन की ओर ले जाने वाले न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन के उत्परिवर्तन को कहा जाता है मौलिक .

प्रत्येक त्रिक 9 एकल प्रतिस्थापन की अनुमति देता है। कुल मिलाकर अमीनो एसिड को एन्कोड करने वाले 61 त्रिक हैं, इसलिए सभी कोडन के लिए संभावित न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन की संख्या है

61 x 9 = 549. इनमें से:

23 न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप स्टॉप कोडन बनते हैं।

134 प्रतिस्थापन एन्कोडेड अमीनो एसिड को नहीं बदलते हैं।
230 प्रतिस्थापन एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग को नहीं बदलते हैं।
162 प्रतिस्थापनों से अमीनो एसिड वर्ग में परिवर्तन होता है, अर्थात। कट्टरपंथी हैं.
तीसरे न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 7 अनुवाद टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, और 176 रूढ़िवादी हैं।
प्रथम न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 9 टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, 114 रूढ़िवादी हैं और 60 कट्टरपंथी हैं।
दूसरे न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 7 टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, 74 रूढ़िवादी हैं, 102 कट्टरपंथी हैं।

इन गणनाओं के आधार पर, हम रूढ़िवादी प्रतिस्थापनों की संख्या और कट्टरपंथी प्रतिस्थापनों की संख्या के अनुपात के रूप में कोड की शोर प्रतिरक्षा का एक मात्रात्मक मूल्यांकन प्राप्त करते हैं। यह 364/162=2.25 के बराबर है

शोर प्रतिरोधक क्षमता में अध:पतन के योगदान का वास्तविक मूल्यांकन करते समय, प्रोटीन में अमीनो एसिड की घटना की आवृत्ति को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो विभिन्न प्रजातियों में भिन्न होती है।

कोड की शोर प्रतिरक्षा का कारण क्या है? अधिकांश शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि यह संपत्ति वैकल्पिक जीसी के चयन का परिणाम है।

स्टीफ़न फ्रीलैंड और लॉरेंस हर्स्ट ने यादृच्छिक ऐसे कोड तैयार किए और पाया कि सौ वैकल्पिक कोड में से केवल एक ही सार्वभौमिक कोड से कम शोर-प्रतिरोधी नहीं था।
और भी दिलचस्प तथ्यइसका पता तब चला जब इन शोधकर्ताओं ने डीएनए उत्परिवर्तन पैटर्न और अनुवाद त्रुटियों में वास्तविक दुनिया के रुझानों को ध्यान में रखते हुए एक अतिरिक्त बाधा पेश की। ऐसी परिस्थितियों में, लाखों संभावितों में से केवल एक कोड ही विहित कोड से बेहतर साबित हुआ।
आनुवंशिक कोड की इस अभूतपूर्व जीवन शक्ति को इस तथ्य से सबसे आसानी से समझाया जा सकता है कि इसका गठन प्राकृतिक चयन के परिणामस्वरूप हुआ था। शायद जैविक दुनिया में एक समय कई कोड थे, जिनमें से प्रत्येक की त्रुटियों के प्रति अपनी संवेदनशीलता थी। जो जीव उनके साथ बेहतर ढंग से मुकाबला करता था, उसके जीवित रहने की अधिक संभावना थी, और विहित कोड ने अस्तित्व के लिए संघर्ष जीत लिया। यह धारणा काफी यथार्थवादी लगती है - आखिरकार, हम जानते हैं कि वैकल्पिक कोड वास्तव में मौजूद हैं। शोर प्रतिरक्षा के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कोडेड इवोल्यूशन (एस. फ्रीलैंड, एल. हर्स्ट "कोडेड इवोल्यूशन"। // विज्ञान की दुनिया में। - 2004, नंबर 7) देखें।

अंत में, मैं उन संभावित आनुवंशिक कोडों की संख्या गिनने का प्रस्ताव करता हूं जो 20 कैनोनिकल अमीनो एसिड के लिए उत्पन्न किए जा सकते हैं। किसी कारण से मुझे यह नंबर कहीं नहीं मिला। इसलिए, हमें चाहिए कि उत्पन्न जीसी में 20 अमीनो एसिड और एक स्टॉप सिग्नल होना चाहिए, जो कम से कम एक कोडन द्वारा एन्कोड किया गया हो।

आइए मानसिक रूप से कोडन को किसी क्रम में क्रमांकित करें। हम इस प्रकार तर्क करेंगे। यदि हमारे पास बिल्कुल 21 कोडन हैं, तो प्रत्येक अमीनो एसिड और स्टॉप सिग्नल बिल्कुल एक कोडन पर कब्जा कर लेंगे। इस मामले में, 21 संभावित GCs होंगे!

यदि 22 कोडन हैं, तो एक अतिरिक्त कोडन प्रकट होता है, जिसमें 21 इंद्रियों में से कोई एक हो सकता है, और यह कोडन 22 स्थानों में से किसी में भी स्थित हो सकता है, जबकि शेष कोडन में बिल्कुल एक अलग इंद्रिय होती है, जैसा कि 21 के मामले में होता है। कोडन. तब हमें संयोजनों की संख्या 21!x(21x22) प्राप्त होती है।

यदि 23 कोडन हैं, तो, समान रूप से तर्क करते हुए, हम पाते हैं कि 21 कोडन में प्रत्येक का बिल्कुल एक अलग अर्थ होता है (21! विकल्प), और दो कोडन में प्रत्येक के 21 अलग अर्थ होते हैं (इन कोडन की निश्चित स्थिति के साथ 21 2 अर्थ)। संख्या विभिन्न प्रावधानइन दो कोडन के लिए यह 23x22 होगा। कुल गणना 23 कोडन के लिए जीसी वेरिएंट - 21!x21 2 x23x22

यदि 24 कोडन हैं, तो GCs की संख्या 21!x21 3 x24x23x22 होगी,...

....................................................................................................................

यदि 64 कोडन हैं, तो संभावित GCs की संख्या 21!x21 43 x64!/21! = 21 43 x64! ~9.1x10 145

न्यूक्लियोटाइड्स डीएनए और आरएनए प्यूरीन: एडेनिन, गुआनिन पाइरीमिडीन: साइटोसिन, थाइमिन (यूरैसिल)	कोडोन- एक विशिष्ट अमीनो एसिड को एन्कोडिंग करने वाले न्यूक्लियोटाइड्स का एक त्रिक।
टैब. 1. अमीनो एसिड जो आमतौर पर प्रोटीन में पाए जाते हैं
नाम	संक्षेपाक्षर
1. एलानिन	अला
2. आर्जिनिन	आर्ग
3. शतावरी	असन
4. एसपारटिक एसिड	एएसपी
5. सिस्टीन	सीआईएस
6. ग्लूटामिक एसिड	ग्लू
7. ग्लूटामाइन	जी.एल.एन
8. ग्लाइसिन	ग्लाइ
9. हिस्टिडाइन	उसका
10. आइसोल्यूसीन	इले
11. ल्यूसीन	लियू
12. लाइसिन	लिस
13. मेथिओनिन	मिले
14. फेनिलएलनिन	पीएचई
15. प्रोलाइन	प्रो
16. शृंखला	एसईआर
17. थ्रेओनीन	टीहृदय
18. ट्रिप्टोफैन	टीआरपी
19. टायरोसिन	टायर
20. वेलिन	वैल

आनुवंशिक कोड, जिसे अमीनो एसिड कोड भी कहा जाता है, डीएनए में न्यूक्लियोटाइड अवशेषों के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी दर्ज करने की एक प्रणाली है जिसमें 4 नाइट्रोजनस आधारों में से एक होता है: एडेनिन (ए), गुआनिन (जी) ), साइटोसिन (सी) और थाइमिन (टी)। हालाँकि, चूंकि डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए हेलिक्स सीधे प्रोटीन के संश्लेषण में शामिल नहीं होता है जो इन स्ट्रैंड्स (यानी, आरएनए) में से एक द्वारा एन्कोड किया जाता है, कोड आरएनए भाषा में लिखा जाता है, जिसमें इसके बजाय यूरैसिल (यू) होता है थाइमिन का. इसी कारण से, यह कहने की प्रथा है कि एक कोड न्यूक्लियोटाइड्स का एक अनुक्रम है, न कि न्यूक्लियोटाइड्स के जोड़े।

आनुवंशिक कोड को कुछ कोड शब्दों द्वारा दर्शाया जाता है, जिन्हें कोडन कहा जाता है।

पहला कोड शब्द 1961 में निरेनबर्ग और माटेई द्वारा समझा गया था। उन्होंने ई. कोली से एक अर्क प्राप्त किया जिसमें राइबोसोम और प्रोटीन संश्लेषण के लिए आवश्यक अन्य कारक शामिल थे। परिणाम प्रोटीन संश्लेषण के लिए एक कोशिका-मुक्त प्रणाली थी, जो माध्यम में आवश्यक एमआरएनए जोड़ने पर अमीनो एसिड से प्रोटीन इकट्ठा कर सकती थी। माध्यम में केवल यूरैसिल युक्त सिंथेटिक आरएनए जोड़कर, उन्होंने पाया कि एक प्रोटीन का निर्माण हुआ जिसमें केवल फेनिलएलनिन (पॉलीफेनिलएलनिन) शामिल था। इस प्रकार, यह स्थापित किया गया कि न्यूक्लियोटाइड्स यूयूयू (कोडन) का त्रिक फेनिलएलनिन से मेल खाता है। अगले 5-6 वर्षों में, आनुवंशिक कोड के सभी कोडन निर्धारित किए गए।

जेनेटिक कोड एक तरह का शब्दकोश है जो चार न्यूक्लियोटाइड से लिखे गए पाठ को 20 अमीनो एसिड से लिखे गए प्रोटीन पाठ में अनुवादित करता है। प्रोटीन में पाए जाने वाले शेष अमीनो एसिड 20 अमीनो एसिड में से एक के संशोधन हैं।

आनुवंशिक कोड के गुण

आनुवंशिक कोड में निम्नलिखित गुण होते हैं।

1. त्रिगुण- प्रत्येक अमीनो एसिड न्यूक्लियोटाइड के त्रिगुण से मेल खाता है। यह गणना करना आसान है कि 4 3 = 64 कोडन हैं। इनमें से 61 शब्दार्थ हैं और 3 निरर्थक हैं (समाप्ति, कोडन को रोकें)।
2. निरंतरता(न्यूक्लियोटाइड्स के बीच कोई पृथक्करण चिह्न नहीं) - इंट्रेजेनिक विराम चिह्नों का अभाव;

   एक जीन के भीतर, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक महत्वपूर्ण कोडन का हिस्सा होता है। 1961 में सेमुर बेंज़र और फ्रांसिस क्रिक ने प्रयोगात्मक रूप से कोड की त्रिगुणात्मक प्रकृति और इसकी निरंतरता (कॉम्पैक्टनेस) को साबित किया। [दिखाओ]

   

   प्रयोग का सार: "+" उत्परिवर्तन - एक न्यूक्लियोटाइड का सम्मिलन। "-" उत्परिवर्तन - एक न्यूक्लियोटाइड का नुकसान।

   किसी जीन की शुरुआत में एक एकल उत्परिवर्तन ("+" या "-") या दोहरा उत्परिवर्तन ("+" या "-") पूरे जीन को खराब कर देता है।

   किसी जीन की शुरुआत में ट्रिपल म्यूटेशन ("+" या "-") जीन के केवल एक हिस्से को खराब करता है।

   एक चौगुना "+" या "-" उत्परिवर्तन फिर से पूरे जीन को खराब कर देता है।

   प्रयोग दो आसन्न फ़ेज़ जीनों पर किया गया और यह दिखाया गया

   1. कोड त्रिक है और जीन के अंदर कोई विराम चिह्न नहीं है
   2. जीन के बीच विराम चिह्न होते हैं
3. इंटरजेनिक विराम चिह्नों की उपस्थिति- आरंभ करने वाले कोडन (वे प्रोटीन जैवसंश्लेषण शुरू करते हैं), और टर्मिनेटर कोडन (प्रोटीन जैवसंश्लेषण के अंत का संकेत) के त्रिक के बीच उपस्थिति;

   परंपरागत रूप से, AUG कोडन, लीडर अनुक्रम के बाद पहला, विराम चिह्नों से भी संबंधित है। यह बड़े अक्षर के रूप में कार्य करता है। इस स्थिति में यह फॉर्माइलमेथिओनिन (प्रोकैरियोट्स में) को एन्कोड करता है।

   पॉलीपेप्टाइड को एन्कोड करने वाले प्रत्येक जीन के अंत में कम से कम 3 स्टॉप कोडन या स्टॉप सिग्नल में से एक होता है: यूएए, यूएजी, यूजीए। वे प्रसारण समाप्त कर देते हैं।

4. समरैखिकता- प्रोटीन में एमआरएनए और अमीनो एसिड के कोडन के रैखिक अनुक्रम का पत्राचार।
5. विशेषता- प्रत्येक अमीनो एसिड केवल कुछ कोडन से मेल खाता है जिनका उपयोग किसी अन्य अमीनो एसिड के लिए नहीं किया जा सकता है।
6. एकदिशात्मकता- कोडन को एक दिशा में पढ़ा जाता है - पहले न्यूक्लियोटाइड से बाद वाले तक
7. पतन या अतिरेक, - एक अमीनो एसिड को कई ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किया जा सकता है (एमिनो एसिड - 20, संभावित ट्रिपलेट - 64, उनमें से 61 सिमेंटिक हैं, यानी, औसतन, प्रत्येक अमीनो एसिड लगभग 3 कोडन से मेल खाता है); अपवाद मेथिओनिन (मेट) और ट्रिप्टोफैन (टीआरपी) हैं।

   कोड की विकृति का कारण यह है कि मुख्य शब्दार्थ भार ट्रिपलेट में पहले दो न्यूक्लियोटाइड द्वारा वहन किया जाता है, और तीसरा इतना महत्वपूर्ण नहीं है। यहाँ से कोड अध:पतन नियम : यदि दो कोडन में पहले दो न्यूक्लियोटाइड समान हैं और उनके तीसरे न्यूक्लियोटाइड एक ही वर्ग (प्यूरीन या पाइरीमिडीन) के हैं, तो वे एक ही अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं।

   हालाँकि, इससे आदर्श नियमदो अपवाद हैं. यह एयूए कोडन है, जिसे आइसोल्यूसीन के अनुरूप नहीं, बल्कि मेथियोनीन के अनुरूप होना चाहिए, और यूजीए कोडन, जो एक स्टॉप कोडन है, जबकि इसे ट्रिप्टोफैन के अनुरूप होना चाहिए। कोड की विकृति का स्पष्ट रूप से एक अनुकूली महत्व है।

8. बहुमुखी प्रतिभा- आनुवंशिक कोड के उपरोक्त सभी गुण सभी जीवित जीवों की विशेषता हैं।

   कोडोन	सार्वभौमिक कोड	माइटोकॉन्ड्रियल कोड
   		रीढ़	अकशेरुकी	यीस्ट	पौधे
   यू.जी.ए.	रुकना	टीआरपी	टीआरपी	टीआरपी	रुकना
   ए.यू.ए	इले	मिले	मिले	मिले	इले
   कुआ	लियू	लियू	लियू	टीहृदय	लियू
   ए.जी.ए.	आर्ग	रुकना	एसईआर	आर्ग	आर्ग
   एजीजी	आर्ग	रुकना	एसईआर	आर्ग	आर्ग

   में हाल ही मेंकोड सार्वभौमिकता का सिद्धांत 1979 में बेरेल की मानव माइटोकॉन्ड्रिया के आदर्श कोड की खोज के संबंध में हिल गया था, जिसमें कोड डिजनरेसी का नियम संतुष्ट है। माइटोकॉन्ड्रियल कोड में, यूजीए कोडन ट्रिप्टोफैन से मेल खाता है, और एयूए मेथिओनिन से मेल खाता है, जैसा कि कोड डिजनरेसी नियम के अनुसार आवश्यक है।

   शायद विकास की शुरुआत में, सभी सरल जीवों का कोड माइटोकॉन्ड्रिया के समान था, और फिर इसमें थोड़ा विचलन हुआ।

9. गैर अतिव्यापी- आनुवंशिक पाठ के प्रत्येक त्रिक एक दूसरे से स्वतंत्र होते हैं, एक न्यूक्लियोटाइड केवल एक त्रिक में शामिल होता है; चित्र में. ओवरलैपिंग और नॉन-ओवरलैपिंग कोड के बीच अंतर दिखाता है।

   1976 में फ़ेज़ φX174 का डीएनए अनुक्रमित किया गया था। इसमें एकल-फंसे हुए गोलाकार डीएनए में 5375 न्यूक्लियोटाइड होते हैं। फ़ेज़ को 9 प्रोटीनों को एन्कोड करने के लिए जाना जाता था। उनमें से 6 के लिए, एक के बाद एक स्थित जीन की पहचान की गई।

   यह पता चला कि वहाँ एक ओवरलैप है. जीन ई पूरी तरह से जीन डी के भीतर स्थित है। इसका प्रारंभिक कोडन एक न्यूक्लियोटाइड के फ्रेम शिफ्ट के परिणामस्वरूप प्रकट होता है।

10. जीन जे वहीं से शुरू होता है जहां जीन डी समाप्त होता है। दो-न्यूक्लियोटाइड बदलाव के परिणामस्वरूप जीन जे का प्रारंभिक कोडन जीन डी के स्टॉप कोडन के साथ ओवरलैप होता है। निर्माण को तीन के गुणज नहीं बल्कि न्यूक्लियोटाइड की संख्या द्वारा "रीडिंग फ्रेम शिफ्ट" कहा जाता है। आज तक, ओवरलैप केवल कुछ चरणों के लिए दिखाया गया है।शोर प्रतिरक्षण

    - रूढ़िवादी प्रतिस्थापनों की संख्या और कट्टरपंथी प्रतिस्थापनों की संख्या का अनुपात।

    न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन उत्परिवर्तन जो एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग में परिवर्तन नहीं करते हैं उन्हें रूढ़िवादी कहा जाता है। न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन उत्परिवर्तन जो एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग में परिवर्तन का कारण बनते हैं, रेडिकल कहलाते हैं।

    चूँकि एक ही अमीनो एसिड को अलग-अलग ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया जा सकता है, ट्रिपलेट्स में कुछ प्रतिस्थापन से एन्कोडेड अमीनो एसिड में बदलाव नहीं होता है (उदाहरण के लिए, यूयूयू -> यूयूसी फेनिलएलनिन छोड़ता है)। कुछ प्रतिस्थापन एक अमीनो एसिड को उसी वर्ग (गैर-ध्रुवीय, ध्रुवीय, क्षारीय, अम्लीय) से दूसरे में बदल देते हैं, अन्य प्रतिस्थापन भी अमीनो एसिड के वर्ग को बदल देते हैं। प्रत्येक त्रिक में, 9 एकल प्रतिस्थापन किए जा सकते हैं, अर्थात। यह चुनने के तीन तरीके हैं कि कौन सी स्थिति बदलनी है (पहली या दूसरी या तीसरी), और चयनित अक्षर (न्यूक्लियोटाइड) को 4-1=3 अन्य अक्षरों (न्यूक्लियोटाइड) में बदला जा सकता है।कुल मात्रा

    आनुवंशिक कोड तालिका का उपयोग करके प्रत्यक्ष गणना द्वारा, आप इन्हें सत्यापित कर सकते हैं: 23 न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन से कोडन - अनुवाद टर्मिनेटर की उपस्थिति होती है।

134 प्रतिस्थापन एन्कोडेड अमीनो एसिड को नहीं बदलते हैं।

1. 230 प्रतिस्थापन एन्कोडेड अमीनो एसिड के वर्ग को नहीं बदलते हैं।
   • 162 प्रतिस्थापनों से अमीनो एसिड वर्ग में परिवर्तन होता है, अर्थात। कट्टरपंथी हैं.
   • तीसरे न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 7 अनुवाद टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, और 176 रूढ़िवादी हैं।
   • प्रथम न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 9 टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, 114 रूढ़िवादी हैं और 60 कट्टरपंथी हैं।
   • दूसरे न्यूक्लियोटाइड के 183 प्रतिस्थापनों में से 7 टर्मिनेटर की उपस्थिति का कारण बनते हैं, 74 रूढ़िवादी हैं, 102 कट्टरपंथी हैं।
   • इन विषयों पर काम करने के बाद, आपको इसमें सक्षम होना चाहिए:
   • नीचे दी गई अवधारणाओं का वर्णन करें और उनके बीच संबंधों की व्याख्या करें:
2. पॉलिमर, मोनोमर;
3. कार्बोहाइड्रेट, मोनोसैकेराइड, डिसैकराइड, पॉलीसैकेराइड; लिपिड, फैटी एसिड, ग्लिसरॉल;अमीनो एसिड, पेप्टाइड बॉन्ड, प्रोटीन;
4. उत्प्रेरक, एंजाइम, सक्रिय स्थल;
5. न्यूक्लिक एसिड, न्यूक्लियोटाइड।
6. ऐसे 5-6 कारण सूचीबद्ध करें जो पानी को जीवित प्रणालियों का इतना महत्वपूर्ण घटक बनाते हैं।
7. चार मुख्य वर्गों के नाम बताइये कार्बनिक यौगिकजीवित जीवों में निहित; उनमें से प्रत्येक की भूमिका का वर्णन करें। बताएं कि एंजाइम-नियंत्रित प्रतिक्रियाएं तापमान, पीएच और कोएंजाइम की उपस्थिति पर क्यों निर्भर करती हैं।कोशिका की ऊर्जा अर्थव्यवस्था में एटीपी की भूमिका समझाइये।
8. प्रकाश-प्रेरित प्रतिक्रियाओं और कार्बन स्थिरीकरण प्रतिक्रियाओं की प्रारंभिक सामग्रियों, मुख्य चरणों और अंतिम उत्पादों का नाम बताइए।
9. देना
10. संक्षिप्त विवरण कोशिकीय श्वसन की सामान्य योजना, जिससे यह स्पष्ट होगा कि ग्लाइकोलाइसिस की प्रतिक्रियाएँ किस स्थान पर होती हैं, जी. क्रेब्स चक्र (चक्र)साइट्रिक एसिड
11. ) और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला।
12. श्वसन एवं किण्वन की तुलना करें।
13. डीएनए अणु की संरचना का वर्णन करें और बताएं कि क्यों एडेनिन अवशेषों की संख्या थाइमिन अवशेषों की संख्या के बराबर है, और गुआनिन अवशेषों की संख्या साइटोसिन अवशेषों की संख्या के बराबर है।

लिखें

संक्षिप्त आरेख

प्रोकैरियोट्स में आरएनए का डीएनए (प्रतिलेखन) में संश्लेषण।
आनुवंशिक कोड के गुणों का वर्णन करें और बताएं कि यह त्रिक कोड क्यों होना चाहिए।
दी गई डीएनए श्रृंखला और कोडन तालिका के आधार पर, मैसेंजर आरएनए के पूरक अनुक्रम को निर्धारित करें, स्थानांतरण आरएनए के कोडन और अनुवाद के परिणामस्वरूप बनने वाले अमीनो एसिड अनुक्रम को इंगित करें।

डीएनए अणु के दूसरे स्ट्रैंड के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को लिखने के लिए, जब पहले स्ट्रैंड का अनुक्रम ज्ञात होता है, तो थाइमिन को एडेनिन से, एडेनिन को थाइमिन से, ग्वानिन को साइटोसिन से और साइटोसिन को ग्वानिन से बदलना पर्याप्त होता है। यह प्रतिस्थापन करने के बाद, हमें अनुक्रम मिलता है:
TATTGGCTATGAGCTAAAATG...

टाइप 2. प्रोटीन कोडिंग।

राइबोन्यूक्लिज़ प्रोटीन के अमीनो एसिड की श्रृंखला की शुरुआत निम्नलिखित है: लाइसिन-ग्लूटामाइन-थ्रेओनीन-अलैनिन-अलैनिन-अलैनिन-लाइसिन...
इस प्रोटीन से संबंधित जीन किस न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम से शुरू होता है?

ऐसा करने के लिए, आनुवंशिक कोड तालिका का उपयोग करें। प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए, हम न्यूक्लियोटाइड के संबंधित ट्रिपल के रूप में इसका कोड पदनाम पाते हैं और इसे लिखते हैं। इन त्रिक को संबंधित अमीनो एसिड के समान क्रम में एक के बाद एक व्यवस्थित करके, हम मैसेंजर आरएनए के एक खंड की संरचना के लिए सूत्र प्राप्त करते हैं। एक नियम के रूप में, ऐसे कई त्रिक हैं, चुनाव आपके निर्णय के अनुसार किया जाता है (लेकिन त्रिक में से केवल एक को ही लिया जाता है)। तदनुसार, कई समाधान हो सकते हैं।
АААААААЦУГЦГГЦУГЦГАAG

एक प्रोटीन अमीनो एसिड के किस क्रम से शुरू होता है यदि इसे न्यूक्लियोटाइड के निम्नलिखित अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया गया है:
ACCTTCCATGGCCGGT...

पूरकता के सिद्धांत का उपयोग करते हुए, हम डीएनए अणु के दिए गए खंड पर गठित मैसेंजर आरएनए के एक खंड की संरचना पाते हैं:
UGGGGUACGGGCA...

फिर हम आनुवंशिक कोड की तालिका की ओर मुड़ते हैं और न्यूक्लियोटाइड के प्रत्येक ट्रिपल के लिए, पहले से शुरू करके, हम संबंधित अमीनो एसिड ढूंढते हैं और लिखते हैं:
सिस्टीन-ग्लाइसिन-टायरोसिन-आर्जिनिन-प्रोलाइन-...

इवानोवा टी.वी., कलिनोवा जी.एस., मायगकोवा ए.एन. " सामान्य जीवविज्ञान"। मॉस्को, "एनलाइटनमेंट", 2000

• विषय 4. " रासायनिक संरचनाकोशिकाएं।" §2-§7 पृ. 7-21
• विषय 5. "प्रकाश संश्लेषण।" §16-17 पृ. 44-48
• विषय 6. "सेलुलर श्वसन।" §12-13 पृ. 34-38
• विषय 7. "आनुवंशिक जानकारी।" §14-15 पृ. 39-44

शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय रूसी संघ संघीय एजेंसीशिक्षा द्वारा

राज्य शैक्षिक संस्थाउच्च व्यावसायिक शिक्षा"अल्ताई राज्य तकनीकी विश्वविद्यालयउन्हें। आई.आई. पोल्ज़ुनोव"

प्राकृतिक विज्ञान और प्रणाली विश्लेषण विभाग

"आनुवंशिक कोड" विषय पर सार

1. आनुवंशिक कोड की अवधारणा

3. आनुवंशिक जानकारी

संदर्भ

1. आनुवंशिक कोड की अवधारणा

आनुवंशिक कोड - जीवित जीवों की विशेषता एकीकृत प्रणालीअभिलेख वंशानुगत जानकारीअणुओं में न्यूक्लिक एसिडन्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम के रूप में। प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड को एक बड़े अक्षर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, जो इसकी संरचना में शामिल नाइट्रोजनस आधार का नाम शुरू करता है: - ए (ए) एडेनिन; - जी (जी) ग्वानिन; - सी (सी) साइटोसिन; - टी (टी) थाइमिन (डीएनए में) या यू (यू) यूरैसिल (एमआरएनए में)।

किसी कोशिका में आनुवंशिक कोड का कार्यान्वयन दो चरणों में होता है: प्रतिलेखन और अनुवाद।

उनमें से पहला कोर में होता है; इसमें डीएनए के संबंधित अनुभागों में एमआरएनए अणुओं का संश्लेषण होता है। इस मामले में, डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम को आरएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम में "पुनः लिखा" जाता है। दूसरा चरण राइबोसोम पर साइटोप्लाज्म में होता है; इस मामले में, एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम को प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है: यह चरण स्थानांतरण आरएनए (टीआरएनए) और संबंधित एंजाइमों की भागीदारी के साथ होता है।

2. आनुवंशिक कोड के गुण

1. त्रिगुण

प्रत्येक अमीनो एसिड 3 न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम द्वारा एन्कोड किया गया है।

ट्रिपलेट या कोडन एक अमीनो एसिड को एन्कोड करने वाले तीन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम है।

कोड मोनोप्लेट नहीं हो सकता, क्योंकि 4 (डीएनए में विभिन्न न्यूक्लियोटाइड की संख्या) 20 से कम है। कोड डबल नहीं हो सकता, क्योंकि 16 (2 से 4 न्यूक्लियोटाइड के संयोजन और क्रमपरिवर्तन की संख्या) 20 से कम है। कोड त्रिक हो सकता है, क्योंकि 64 (4 से 3 तक संयोजन और क्रमपरिवर्तन की संख्या) 20 से अधिक है।

2. पतनशीलता.

मेथिओनिन और ट्रिप्टोफैन को छोड़कर सभी अमीनो एसिड, एक से अधिक त्रिक द्वारा एन्कोड किए गए हैं: 1 त्रिक के 2 अमीनो एसिड = 2 त्रिक के 2 9 अमीनो एसिड = 18 1 अमीनो एसिड 3 त्रिक = 4 त्रिक के 3 5 अमीनो एसिड = 6 त्रिक के 20 3 अमीनो एसिड = 18 कुल 61 त्रिक 20 अमीनो एसिड को कूटबद्ध करते हैं।

3. इंटरजेनिक विराम चिह्नों की उपस्थिति।

जीन डीएनए का एक भाग है जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला या टीआरएनए, आरआरएनए या एसआरएनए के एक अणु को एनकोड करता है।

टीआरएनए, आरआरएनए और एसआरएनए जीन प्रोटीन के लिए कोड नहीं करते हैं।

पॉलीपेप्टाइड को एन्कोड करने वाले प्रत्येक जीन के अंत में कम से कम 3 स्टॉप कोडन या स्टॉप सिग्नल में से एक होता है: यूएए, यूएजी, यूजीए। वे प्रसारण समाप्त कर देते हैं।

परंपरागत रूप से, AUG कोडन, लीडर अनुक्रम के बाद पहला, विराम चिह्नों से भी संबंधित है। यह बड़े अक्षर के रूप में कार्य करता है। इस स्थिति में यह फॉर्माइलमेथिओनिन (प्रोकैरियोट्स में) को एन्कोड करता है।

4. असंदिग्धता.

प्रत्येक त्रिक केवल एक अमीनो एसिड को एन्कोड करता है या एक अनुवाद टर्मिनेटर है।

अपवाद AUG कोडन है। प्रोकैरियोट्स में, पहली स्थिति (बड़े अक्षर) में यह फॉर्माइलमेथिओनिन को एनकोड करता है, और किसी अन्य स्थिति में यह मेथिओनिन को एनकोड करता है।

5. सघनता, या इंट्रेजेनिक विराम चिह्नों का अभाव।

एक जीन के भीतर, प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक महत्वपूर्ण कोडन का हिस्सा होता है।

1961 में सेमुर बेंज़र और फ्रांसिस क्रिक ने प्रयोगात्मक रूप से कोड की त्रिगुणात्मक प्रकृति और इसकी सघनता को सिद्ध किया।

प्रयोग का सार: "+" उत्परिवर्तन - एक न्यूक्लियोटाइड का सम्मिलन। "-" उत्परिवर्तन - एक न्यूक्लियोटाइड का नुकसान। किसी जीन की शुरुआत में एक "+" या "-" उत्परिवर्तन पूरे जीन को खराब कर देता है। दोहरा "+" या "-" उत्परिवर्तन भी पूरे जीन को ख़राब कर देता है। किसी जीन की शुरुआत में ट्रिपल "+" या "-" उत्परिवर्तन इसका केवल एक हिस्सा खराब करता है। एक चौगुना "+" या "-" उत्परिवर्तन फिर से पूरे जीन को खराब कर देता है।

प्रयोग साबित करता है कि कोड त्रिक है और जीन के अंदर कोई विराम चिह्न नहीं हैं। प्रयोग दो आसन्न फ़ेज़ जीनों पर किया गया और इसके अलावा, जीनों के बीच विराम चिह्नों की उपस्थिति भी दिखाई गई।

3. आनुवंशिक जानकारी

आनुवंशिक जानकारी किसी जीव के गुणों का एक कार्यक्रम है, जो पूर्वजों से प्राप्त होती है और आनुवंशिक कोड के रूप में वंशानुगत संरचनाओं में अंतर्निहित होती है।

यह माना जाता है कि आनुवंशिक जानकारी का निर्माण निम्नलिखित योजना के अनुसार हुआ: भू-रासायनिक प्रक्रियाएं - खनिज निर्माण - विकासवादी कटैलिसीस (ऑटोकैटलिसिस)।

यह संभव है कि पहले आदिम जीन माइक्रोक्रिस्टलाइन मिट्टी के क्रिस्टल थे, और मिट्टी की प्रत्येक नई परत पिछले एक की संरचनात्मक विशेषताओं के अनुसार बनाई गई है, जैसे कि इससे संरचना के बारे में जानकारी प्राप्त हो रही हो।

आनुवंशिक जानकारी का कार्यान्वयन तीन आरएनए का उपयोग करके प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण की प्रक्रिया में होता है: मैसेंजर आरएनए (एमआरएनए), ट्रांसपोर्ट आरएनए (टीआरएनए) और राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए)। सूचना हस्तांतरण की प्रक्रिया होती है: - एक प्रत्यक्ष संचार चैनल के माध्यम से: डीएनए - आरएनए - प्रोटीन; और - चैनल के माध्यम से प्रतिक्रिया: पर्यावरण - प्रोटीन - डीएनए।

जीवित जीव सूचना प्राप्त करने, भंडारण करने और संचारित करने में सक्षम हैं। इसके अलावा, जीवित जीवों में अपने और अपने आस-पास की दुनिया के बारे में प्राप्त जानकारी का यथासंभव कुशलतापूर्वक उपयोग करने की अंतर्निहित इच्छा होती है। जीन में अंतर्निहित वंशानुगत जानकारी और एक जीवित जीव के अस्तित्व, विकास और प्रजनन के लिए आवश्यक जानकारी प्रत्येक व्यक्ति से उसके वंशजों तक प्रसारित होती है। यह जानकारी जीव के विकास की दिशा निर्धारित करती है, और पर्यावरण के साथ इसकी बातचीत की प्रक्रिया में, इसके व्यक्ति की प्रतिक्रिया विकृत हो सकती है, जिससे वंशजों के विकास को सुनिश्चित किया जा सकता है। किसी जीवित जीव के विकास की प्रक्रिया में, नई जानकारी उत्पन्न होती है और याद रखी जाती है, जिसमें उसके लिए जानकारी का मूल्य भी बढ़ जाता है।

कुछ शर्तों के तहत वंशानुगत जानकारी के कार्यान्वयन के दौरान बाहरी वातावरणकिसी दी गई जैविक प्रजाति के जीवों का फेनोटाइप बनता है।

आनुवंशिक जानकारी शरीर की रूपात्मक संरचना, वृद्धि, विकास, चयापचय, मानसिक संरचना, रोगों की प्रवृत्ति और आनुवंशिक दोषों को निर्धारित करती है।

कई वैज्ञानिकों ने, जीवित चीजों के निर्माण और विकास में जानकारी की भूमिका पर सही ढंग से जोर देते हुए, इस परिस्थिति को जीवन के मुख्य मानदंडों में से एक के रूप में नोट किया। तो, वी.आई. कारागोडिन का मानना ​​है: "जीवन सूचना और उसके द्वारा एन्कोड की गई संरचनाओं के अस्तित्व का एक ऐसा रूप है, जो उपयुक्त पर्यावरणीय परिस्थितियों में इस जानकारी के पुनरुत्पादन को सुनिश्चित करता है।" सूचना और जीवन के बीच संबंध को ए.ए. ने भी नोट किया है। लायपुनोव: "जीवन पदार्थ की एक उच्च क्रमबद्ध अवस्था है जो लगातार प्रतिक्रियाओं को विकसित करने के लिए व्यक्तिगत अणुओं की अवस्थाओं द्वारा एन्कोड की गई जानकारी का उपयोग करता है।" हमारे प्रसिद्ध खगोल वैज्ञानिक एन.एस. कार्दाशेव जीवन के सूचनात्मक घटक पर भी जोर देते हैं: "जीवन एक विशेष प्रकार के अणुओं को संश्लेषित करने की संभावना के कारण उत्पन्न होता है जो सबसे पहले याद रखने और उपयोग करने में सक्षम होते हैं।" सरल जानकारीपर्यावरण और अपनी संरचना के बारे में, जिसका उपयोग वे आत्म-संरक्षण के लिए, प्रजनन के लिए और, सबसे महत्वपूर्ण रूप से हमारे लिए, अधिक प्राप्त करने के लिए करते हैं अधिकसूचना। का मानना ​​है कि यदि ऐसा है तो जीवन-सूचना प्रणाली अनादि, अनन्त एवं अमर है।

आनुवंशिक कोड की खोज और आणविक जीव विज्ञान के नियमों की स्थापना ने आधुनिक आनुवंशिकी और विकास के डार्विनियन सिद्धांत को संयोजित करने की आवश्यकता को दर्शाया। इस प्रकार एक नए जैविक प्रतिमान का जन्म हुआ - विकास का सिंथेटिक सिद्धांत (एसटीई), जिसे पहले से ही गैर-शास्त्रीय जीव विज्ञान माना जा सकता है।

जीवित दुनिया के विकास की आधुनिक समझ में डार्विन के विकास के मूल विचारों को इसके त्रय - आनुवंशिकता, परिवर्तनशीलता, प्राकृतिक चयन - के साथ न केवल प्राकृतिक चयन के विचारों से पूरित किया जाता है, बल्कि एक चयन जो आनुवंशिक रूप से निर्धारित होता है। सिंथेटिक या सामान्य विकास के विकास की शुरुआत एस.एस. का कार्य माना जा सकता है। जनसंख्या आनुवंशिकी पर चेतवेरिकोव, जिसमें यह दिखाया गया कि यह व्यक्तिगत विशेषताएं और व्यक्ति नहीं हैं जो चयन के अधीन हैं, बल्कि पूरी आबादी का जीनोटाइप है, लेकिन यह व्यक्तिगत व्यक्तियों की फेनोटाइपिक विशेषताओं के माध्यम से किया जाता है। इससे संपूर्ण जनसंख्या में लाभकारी परिवर्तन फैलते हैं। इस प्रकार, विकास के तंत्र को आनुवंशिक स्तर पर यादृच्छिक उत्परिवर्तन और सबसे मूल्यवान लक्षणों (जानकारी का मूल्य!) की विरासत के माध्यम से महसूस किया जाता है, जो पर्यावरण के लिए उत्परिवर्तनीय लक्षणों के अनुकूलन को निर्धारित करते हैं, जो सबसे व्यवहार्य संतान प्रदान करते हैं।

मौसमी जलवायु परिवर्तन, विभिन्न प्राकृतिक या मानव निर्मित आपदाएँएक ओर, वे आबादी में जीन पुनरावृत्ति की आवृत्ति में बदलाव लाते हैं और परिणामस्वरूप, वंशानुगत परिवर्तनशीलता में कमी आती है। इस प्रक्रिया को कभी-कभी आनुवंशिक बहाव भी कहा जाता है। और दूसरी ओर, विभिन्न उत्परिवर्तनों की सांद्रता में परिवर्तन और जनसंख्या में निहित जीनोटाइप की विविधता में कमी, जिससे चयन की दिशा और तीव्रता में परिवर्तन हो सकता है।

4. मानव आनुवंशिक कोड को डिकोड करना

मई 2006 में, मानव जीनोम को समझने के लिए काम कर रहे वैज्ञानिकों ने गुणसूत्र 1 का एक संपूर्ण आनुवंशिक मानचित्र प्रकाशित किया, जो कि अंतिम मानव गुणसूत्र था जिसे पूरी तरह से अनुक्रमित नहीं किया गया था।

2003 में एक प्रारंभिक मानव आनुवंशिक मानचित्र प्रकाशित किया गया था, जो मानव जीनोम परियोजना के औपचारिक समापन का प्रतीक था। इसके ढांचे के भीतर, 99% मानव जीन वाले जीनोम टुकड़ों को अनुक्रमित किया गया था। जीन पहचान की सटीकता 99.99% थी। हालाँकि, जब तक परियोजना पूरी हुई, 24 गुणसूत्रों में से केवल चार को पूरी तरह से अनुक्रमित किया गया था। तथ्य यह है कि जीन के अलावा, गुणसूत्रों में ऐसे टुकड़े होते हैं जो किसी भी विशेषता को एन्कोड नहीं करते हैं और प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं होते हैं। शरीर के जीवन में इन टुकड़ों की भूमिका अज्ञात बनी हुई है, लेकिन अधिक से अधिक शोधकर्ताओं का मानना ​​​​है कि उनके अध्ययन पर निकटतम ध्यान देने की आवश्यकता है।