Biologický význam NK je koncept genetického kódu. Degenerace genetického kódu: obecné informace

V každé buňce a organismu jsou všechny anatomické, morfologické a funkční vlastnosti určeny strukturou proteinů, které je obsahují. Dědičnou vlastností těla je schopnost syntetizovat určité bílkoviny. Aminokyseliny jsou umístěny v polypeptidovém řetězci, na kterém závisí biologické vlastnosti.
Každá buňka má svou vlastní sekvenci nukleotidů v polynukleotidovém řetězci DNA. Toto je genetický kód DNA. Jeho prostřednictvím se zaznamenávají informace o syntéze určitých proteinů. Tento článek popisuje, co je genetický kód, jeho vlastnosti a genetické informace.

Trocha historie

Myšlenku, že by mohl existovat genetický kód, zformulovali J. Gamow a A. Down v polovině dvacátého století. Popsali, že nukleotidová sekvence odpovědná za syntézu konkrétní aminokyseliny obsahuje nejméně tři jednotky. Později dokázali přesný počet tří nukleotidů (jedná se o jednotku genetického kódu), které se říkalo triplet nebo kodon. Nukleotidů je celkem šedesát čtyři, protože molekula kyseliny, kde se vyskytuje RNA, je tvořena čtyřmi různými nukleotidovými zbytky.

Co je genetický kód

Způsob kódování sekvence aminokyselinových proteinů díky sekvenci nukleotidů je charakteristický pro všechny živé buňky a organismy. Toto je genetický kód.
V DNA jsou čtyři nukleotidy:

adenin - A;
guanin - G;
cytosin - C;
tymin - T.

Označují se velkými latinskými nebo (v ruskojazyčné literatuře) ruskými písmeny.
RNA také obsahuje čtyři nukleotidy, ale jeden z nich se liší od DNA:

adenin - A;
guanin - G;
cytosin - C;
uracil - U.

Všechny nukleotidy jsou uspořádány do řetězců, přičemž DNA má dvojitou šroubovici a RNA má jednu šroubovici.
Proteiny jsou postaveny na dvaceti aminokyselinách, kde, umístěné v určité sekvenci, určují jeho biologické vlastnosti.

Vlastnosti genetického kódu

Trojnásobnost. Jednotka genetického kódu se skládá ze tří písmen, je to triplet. To znamená, že dvacet aminokyselin, které existují, je kódováno třemi specifickými nukleotidy nazývanými kodony nebo trilpety. Existuje šedesát čtyři kombinací, které lze vytvořit ze čtyř nukleotidů. Toto množství je více než dostatečné pro zakódování dvaceti aminokyselin.
Degenerace. Každá aminokyselina odpovídá více než jednomu kodonu, s výjimkou methioninu a tryptofanu.
Jednoznačnost. Jeden kodon kóduje jednu aminokyselinu. Například v genu zdravého člověka s informací o beta cíli hemoglobinu, tripletu GAG a GAA kóduje A u každého, kdo má srpkovitou anémii, je změněn jeden nukleotid.
Kolinearita. Sekvence aminokyselin vždy odpovídá sekvenci nukleotidů, které gen obsahuje.
Genetický kód je spojitý a kompaktní, což znamená, že nemá žádná interpunkční znaménka. To znamená, že počínaje určitým kodonem dochází ke kontinuálnímu čtení. Například AUGGGUGTSUAUAUGUG se bude číst jako: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Ale ne AUG, UGG a tak dále ani nic jiného.
Všestrannost. Je to stejné pro naprosto všechny suchozemské organismy, od lidí po ryby, houby a bakterie.

Stůl

V uvedené tabulce nejsou zahrnuty všechny dostupné aminokyseliny. Chybí hydroxyprolin, hydroxylysin, fosfoserin, jodové deriváty tyrosinu, cystin a některé další, protože se jedná o deriváty jiných aminokyselin kódovaných m-RNA a vzniklých po modifikaci proteinů v důsledku translace.
Z vlastností genetického kódu je známo, že jeden kodon je schopen kódovat jednu aminokyselinu. Výjimkou je genetický kód, který plní další funkce a kóduje valin a methionin. mRNA, která je na začátku kodonu, připojuje t-RNA, která nese formylmethion. Po dokončení syntézy se odštěpí a vezme s sebou formylový zbytek, který se přemění na methioninový zbytek. Výše uvedené kodony jsou tedy iniciátory syntézy polypeptidového řetězce. Pokud nejsou na začátku, pak se neliší od ostatních.

Genetické informace

Tento koncept znamená program vlastností, který se dědí od předků. Je zakotvena v dědičnosti jako genetický kód.
Genetický kód se realizuje během syntézy proteinů:

messenger RNA;
ribozomální rRNA.

Informace se přenášejí prostřednictvím přímé komunikace (DNA-RNA-protein) a zpětné komunikace (střední-protein-DNA).
Organismy jej mohou přijímat, ukládat, přenášet a využívat nejefektivněji.
Informace předávané dědičností určují vývoj konkrétního organismu. Ale kvůli interakci s prostředím je jeho reakce zkreslená, díky čemuž dochází k evoluci a vývoji. Tímto způsobem se do těla vnášejí nové informace.

Výpočet zákonitostí molekulární biologie a objev genetického kódu ilustroval nutnost spojení genetiky s Darwinovou teorií, na jejímž základě vznikla syntetická evoluční teorie – neklasická biologie.
Darwinova dědičnost, variace a přirozený výběr jsou doplněny geneticky podmíněným výběrem. Evoluce je realizována na genetické úrovni prostřednictvím náhodných mutací a dědění nejcennějších vlastností, které jsou nejvíce přizpůsobeny prostředí.

Dekódování lidského kódu

V devadesátých letech byl zahájen projekt Human Genome Project, v jehož důsledku byly ve dvoutisícinách objeveny fragmenty genomu obsahující 99,99 % lidských genů. Fragmenty, které se nepodílejí na syntéze proteinů a nejsou kódovány, zůstávají neznámé. Jejich role je zatím neznámá.

Naposledy objeven v roce 2006, chromozom 1 je nejdelší v genomu. Více než tři sta padesát nemocí včetně rakoviny se objevuje v důsledku poruch a mutací v ní.

Roli takových studií nelze přeceňovat. Když zjistili, co je to genetický kód, poznalo se, podle jakých zákonitostí dochází k vývoji, jak se utváří morfologická stavba, psychika, predispozice k některým nemocem, metabolismus a vady jedinců.

Díky procesu transkripce v buňce dochází k přenosu informace z DNA do proteinu: DNA - mRNA - protein. Genetická informace obsažená v DNA a mRNA je obsažena v sekvenci nukleotidů v molekulách. Jak se informace přenášejí z „jazyka“ nukleotidů do „jazyka“ aminokyselin? Tato translace se provádí pomocí genetického kódu. Kód nebo šifra je systém symbolů pro převod jedné formy informace do jiné. Genetický kód je systém pro záznam informací o sekvenci aminokyselin v proteinech pomocí sekvence nukleotidů v messenger RNA. Jak důležitá je přesně posloupnost uspořádání stejných prvků (čtyři nukleotidy v RNA) pro pochopení a zachování významu informace, lze vidět na jednoduchém příkladu: přeskupením písmen ve slovním kódu získáme slovo s odlišným význam - doc. Jaké vlastnosti má genetický kód?

1. Kód je trojitý. RNA se skládá ze 4 nukleotidů: A, G, C, U. Pokud bychom se pokusili označit jednu aminokyselinu jedním nukleotidem, pak by 16 z 20 aminokyselin zůstalo nezašifrovaných. Dvoupísmenný kód by zašifroval 16 aminokyselin (ze čtyř nukleotidů lze vytvořit 16 různých kombinací, z nichž každá obsahuje dva nukleotidy). Příroda vytvořila třípísmenný nebo trojpísmenný kód. To znamená, že každá z 20 aminokyselin je kódována sekvencí tří nukleotidů, která se nazývá triplet nebo kodon. Ze 4 nukleotidů můžete vytvořit 64 různých kombinací po 3 nukleotidech (4*4*4=64). To je více než dost pro kódování 20 aminokyselin a zdá se, že 44 kodonů je nadbytečných. Nicméně není.

2. Kód je zdegenerovaný. To znamená, že každá aminokyselina je zašifrována více než jedním kodonem (od dvou do šesti). Výjimkou jsou aminokyseliny methionin a tryptofan, z nichž každá je kódována pouze jedním tripletem. (To je vidět v tabulce genetického kódu.) Skutečnost, že methionin je kódován jediným tripletem OUT, má zvláštní význam, který vám bude později objasněn (16).

3. Kód je jednoznačný. Každý kodon kóduje pouze jednu aminokyselinu. U všech zdravých lidí v genu nesoucím informaci o beta řetězci hemoglobinu kóduje triplet GAA nebo GAG, já na šestém místě, kyselinu glutamovou. U pacientů se srpkovitou anémií je druhý nukleotid v tomto tripletu nahrazen U. Jak je patrné z tabulky, triplety GUA nebo GUG, které v tomto případě vznikají, kódují aminokyselinu valin. K čemu takové nahrazení vede, už víte z části o DNA.

4. Mezi geny jsou „interpunkční znaménka“. V tištěném textu je na konci každé fráze tečka. Několik souvisejících frází tvoří odstavec. V řeči genetické informace je takovým odstavcem operon a jeho komplementární mRNA. Každý gen v operonu kóduje jeden polypeptidový řetězec – frázi. Protože v některých případech je z matrice mRNA postupně vytvořeno několik různých polypeptidových řetězců, musí být od sebe odděleny. Pro tento účel existují v genetickém kódu tři speciální triplety - UAA, UAG, UGA, z nichž každý označuje ukončení syntézy jednoho polypeptidového řetězce. Tyto trojice tedy fungují jako interpunkční znaménka. Nacházejí se na konci každého genu. Uvnitř genu nejsou žádná "interpunkční znaménka". Protože genetický kód je podobný jazyku, rozeberme tuto vlastnost na příkladu sousloví složeného z trojic: byla jednou jedna tichá kočka, ta kočka mi byla drahá. Význam napsaného je i přes absenci interpunkčních znamének jasný.Pokud odstraníme jedno písmeno v prvním slově (jeden nukleotid v genu), ale také čteme v trojicích písmen, pak výsledkem bude nesmysl: ilb ylk ott ilb yls erm ilm no otk K porušení významu také dochází, když se z genu ztratí jeden nebo dva nukleotidy. Protein, který bude načten z takto poškozeného genu, nebude mít nic společného s proteinem, který byl kódován normálním genem .

6. Kód je univerzální. Genetický kód je stejný pro všechny tvory žijící na Zemi. U bakterií a hub, pšenice a bavlny, ryb a červů, žab a lidí kódují stejné triplety stejné aminokyseliny.

Přední vědecký časopis Příroda oznámili objev druhého genetického kódu – jakéhosi „kódu v kódu“, který nedávno rozluštili molekulární biologové a počítačoví programátoři. Navíc k jeho identifikaci nepoužili evoluční teorii, ale informační technologie.

Nový kód se nazývá Splicing Code. Nachází se uvnitř DNA. Tento kód řídí základní genetický kód velmi složitým, ale předvídatelným způsobem. Sestřihový kód řídí, jak a kdy jsou geny a regulační prvky sestavovány. Rozluštění tohoto kódu v kódu pomáhá vrhnout světlo na některá dlouhotrvající tajemství genetiky, která vyplula na povrch od projektu Human Genome Sequence Project. Jednou z těchto záhad bylo, proč je v tak složitém organismu, jakým je člověk, pouze 20 000 genů? (Vědci očekávali, že toho najdou mnohem více.) Proč jsou geny rozděleny na segmenty (exony), které jsou odděleny nekódujícími prvky (introny), a poté jsou po transkripci spojeny (tj. sestřiženy)? A proč se geny v některých buňkách a tkáních zapnou, ale v jiných ne? Již dvě desetiletí se molekulární biologové snaží objasnit mechanismy genetické regulace. Tento článek je velmi důležitým bodem pro pochopení toho, co se skutečně děje. Neodpovídá na všechny otázky, ale ukazuje, že interní kód existuje. Tento kód je systém přenosu informací, který lze dešifrovat tak jasně, že vědci mohou předvídat, jak by se genom mohl chovat v určitých situacích a s nevysvětlitelnou přesností.

Představte si, že ve vedlejší místnosti slyšíte orchestr. Otevřeš dveře, podíváš se dovnitř a vidíš tři nebo čtyři muzikanty hrající na hudební nástroje v místnosti. Takhle vypadá lidský genom Brandon Frey, který pomohl prolomit kód. On říká: „Dokázali jsme detekovat pouze 20 000 genů, ale věděli jsme, že tvoří obrovské množství proteinových produktů a regulačních prvků. Jak? Jedna metoda se nazývá alternativní spojování.". Různé exony (části genů) mohou být sestaveny různými způsoby. "Například tři geny pro protein neurexin mohou vytvořit více než 3 000 genetických zpráv, které pomáhají řídit propojení mozku.", říká Frey. Článek také říká, že vědci vědí, že 95 % našich genů je alternativně sestříhaných a ve většině případů jsou transkripty (molekuly RNA vzniklé v důsledku transkripce) exprimovány odlišně v různých typech buněk a tkání. Musí existovat něco, co řídí, jak jsou tyto tisíce kombinací sestavovány a vyjádřeny. To je úkolem Splicing Code.

Čtenáři, kteří chtějí rychlý přehled o objevu, si mohou přečíst článek na adrese Science Daily oprávněný „Výzkumníci, kteří rozluštili ‚spojovací kód‘ odhalují tajemství za biologickou složitostí“. V článku se píše: "Vědci z University of Toronto získali zásadní nové poznatky o tom, jak živé buňky využívají omezený počet genů k vytvoření neuvěřitelně složitých orgánů, jako je mozek.". Samotná příroda začíná článkem od Heidi Ledford, „Code Within Code“. Následoval příspěvek Tejedora a Valcárcela nazvaný „Gene Regulation: Crack the Second Genetic Code. Nakonec byl rozhodujícím článkem práce týmu výzkumníků z University of Toronto vedeného Benjaminem D. Blencoweem a Brandonem D. Freyem, „Cracking the Splicing Code“.

Tento článek je vítězstvím informační vědy, která nám připomíná lamače kódů druhé světové války. Jejich metody zahrnovaly algebru, geometrii, teorii pravděpodobnosti, vektorový počet, teorii informace, optimalizaci programového kódu a další pokročilé techniky. Co nepotřebovali, byla evoluční teorie, která nebyla nikdy zmíněna ve vědeckých článcích. Při čtení tohoto článku můžete vidět, jak velkému stresu jsou autoři této předehry:

„Popisujeme schéma 'sestřihového kódu', které využívá kombinace stovek vlastností RNA k predikci tkáňově specifických změn v alternativním sestřihu tisíců exonů. Kód zavádí nové třídy sestřihových vzorů, rozpoznává různé regulační programy v různých tkáních a zavádí mutací řízené regulační sekvence. Odhalili jsme široce rozšířené regulační strategie, včetně: používání neočekávaně velkých poolů nemovitostí; identifikace nízkých úrovní inkluze exonu, které jsou oslabeny vlastnostmi specifických tkání; projev vlastností v intronech je hlubší, než se dříve myslelo; a modulace úrovní sestřihových variant strukturními charakteristikami transkriptu. Kód pomohl identifikovat třídu exonů, jejichž inkluze umlčuje expresi v dospělých tkáních aktivací degradace mRNA a jejichž vyloučení podporuje expresi během embryogeneze. Kód usnadňuje objev a podrobnou charakterizaci regulovaných alternativních sestřihových událostí v měřítku celého genomu.

V týmu, který kód rozluštil, byli specialisté z katedry elektronického a počítačového inženýrství a také z katedry molekulární genetiky. (Frey sám pracuje pro divizi Microsoft Corporation, Microsoft Research) Frey a Barash vyvinuli stejně jako v minulosti lamači kódů „nová metoda počítačově podporované biologické analýzy, která detekuje ‚kódová slova‘ ukrytá v genomu“. Pomocí obrovského množství dat generovaných molekulárními genetiky tým výzkumníků reverzně zkonstruoval sestřihový kód dokud nedokázali předvídat, jak se bude chovat. Jakmile to vědci zjistili, testovali kód proti mutacím a viděli, jak byly exony vloženy nebo odstraněny. Zjistili, že kód může dokonce způsobit tkáňově specifické změny nebo působit odlišně v závislosti na tom, zda byla myš dospělá nebo embryo. Jeden gen, Xpo4, je spojen s rakovinou; Vědci poznamenali: „Tato data podporují závěr, že exprese genu Xpo4 musí být přísně kontrolována, aby se předešlo možným škodlivým důsledkům, včetně tumorigeneze (rakoviny), protože je aktivní během embryogeneze, ale v dospělých tkáních je její množství sníženo. Ukázalo se, že byli naprosto překvapeni úrovní kontroly, kterou viděli. Ať už záměrně nebo ne, Frey jako vodítko použil jazyk inteligentního designu spíše než náhodné variace a výběr. Poznamenal: "Porozumět složitému biologickému systému je jako porozumět složitému elektronickému obvodu."

Heidi Ledfordová řekla, že zjevná jednoduchost Watson-Crickova genetického kódu s jeho čtyřmi bázemi, tripletovými kodony, 20 aminokyselinami a 64 "znaky" DNA - skrývá pod sebou celý svět složitosti. V rámci tohoto jednoduššího kódu je sestřihový kód mnohem složitější.

Ale mezi DNA a proteiny leží RNA, svět složitosti sám o sobě. RNA je transformátor, který někdy nese genetické zprávy a někdy je řídí, zahrnující mnoho struktur, které mohou ovlivnit její funkci. V článku publikovaném ve stejném čísle tým výzkumníků vedený Benjaminem D. Blencowem a Brandonem D. Freyem z University of Toronto v Ontariu v Kanadě uvádí úsilí o odhalení druhého genetického kódu, který dokáže předpovědět, jak segmenty messenger RNA transkribované ze specifického genu, mohou se míchat a porovnávat za vzniku různých produktů v různých tkáních. Tento proces je známý jako alternativní spojování. Tentokrát zde není jednoduchá tabulka - místo toho jsou zde algoritmy, které kombinují více než 200 různých vlastností DNA s určením struktury RNA.

Práce těchto výzkumníků poukazuje na rychlý pokrok, který výpočetní metody udělaly při sestavování modelu RNA. Kromě pochopení alternativního sestřihu pomáhá informatika vědcům předpovídat struktury RNA a identifikovat malé regulační kousky RNA, které nekódují proteiny. "Je to skvělý čas", říká Christopher Berg, počítačový biolog z Massachusetts Institute of Technology v Cambridge. „V budoucnu budeme mít velký úspěch“.

Počítačová věda, výpočetní biologie, algoritmy a kódy – tyto pojmy nebyly součástí Darwinova slovníku, když rozvíjel svou teorii. Mendel měl velmi zjednodušený model distribuce vlastností během dědičnosti. Navíc myšlenka, že funkce jsou kódovány, byla představena až v roce 1953. Vidíme, že původní genetický kód je regulován ještě složitějším kódem, který je v něm obsažen. To jsou revoluční myšlenky. Navíc tomu nasvědčují všechny příznaky tato úroveň kontroly není poslední. Ledford nám připomíná, že například RNA a proteiny mají trojrozměrnou strukturu. Funkce molekul se mohou změnit, když se změní jejich tvar. Musí existovat něco, co řídí skládání, aby trojrozměrná struktura dělala to, co funkce vyžaduje. Navíc se zdá, že přístup ke genům je řízen jiný kód, histonový kód. Tento kód je zakódován molekulárními markery nebo „ocasy“ na histonových proteinech, které slouží jako centra pro kroucení a supercoiling DNA. Ledford popisuje naši dobu „nepřetržitá renesance v RNA informatice“.

Tejedor a Valcárcel se shodují, že za jednoduchostí se skrývá složitost. "Koncept je velmi jednoduchý: DNA vytváří RNA, která pak vytváří protein.", - začínají svůj článek. "Ale ve skutečnosti je všechno mnohem složitější". V 50. letech jsme se dozvěděli, že všechny živé organismy, od bakterií po člověka, mají základní genetický kód. Brzy jsme si ale uvědomili, že složité organismy (eukaryota) mají nějakou nepřirozenou a těžko pochopitelnou vlastnost: jejich genomy mají zvláštní sekce, introny, které musí být odstraněny, aby se exony mohly spojit. Proč? Dnes se mlha projasňuje: "Hlavní výhodou tohoto mechanismu je to, že umožňuje různým buňkám vybrat si alternativní způsoby sestřihu prekurzorové messengerové RNA (pre-mRNA) a tak produkovat různé zprávy ze stejného genu."- vysvětlují, - "a pak různé mRNA mohou kódovat různé proteiny s různými funkcemi". Získáte více informací z menšího množství kódu, za předpokladu, že v kódu je tento další kód, který ví, jak to udělat.

Prolomení sestřihového kódu činí tak obtížným, že faktory, které řídí sestavení exonu, jsou dány mnoha dalšími faktory: sekvencemi umístěnými blízko hranic exonů, intronovými sekvencemi a regulačními faktory, které buď napomáhají nebo inhibují sestřihový mechanismus. Kromě, „Účinky konkrétní sekvence nebo faktoru se mohou lišit v závislosti na jejich umístění vzhledem k hranicím intron-exon nebo jiným regulačním motivům“, vysvětlují Tejedor a Valcárcel. "Největším problémem při předpovídání tkáňově specifického sestřihu je proto výpočet algebry nesčetných motivů a vztahů mezi regulačními faktory, které je rozpoznávají.".

Aby se tento problém vyřešil, tým výzkumníků vložil do počítače obrovské množství dat o sekvencích RNA a podmínkách, za kterých byly vytvořeny. "Počítač pak dostal za úkol identifikovat kombinaci vlastností, které by nejlépe vysvětlovaly experimentálně zjištěný tkáňově specifický výběr exonů.". Jinými slovy, výzkumníci reverzní inženýrství kódu. Stejně jako lapači kódů z druhé světové války, jakmile vědci znají algoritmus, mohou předpovídat: "Správně a přesně identifikoval alternativní exony a předpověděl jejich rozdílnou regulaci mezi páry typů tkání." A stejně jako každá dobrá vědecká teorie tento objev poskytl nový pohled: "To nám umožnilo poskytnout nový pohled na dříve identifikované regulační motivy a poukázalo na dříve neznámé vlastnosti známých regulátorů, stejně jako neočekávaná funkční spojení mezi nimi.", poznamenali vědci. "Kód například naznačuje, že zahrnutí exonů vedoucích ke zpracovaným proteinům je obecným mechanismem pro řízení procesu genové exprese během přechodu z embryonální tkáně do dospělé tkáně.".

Tejedor a Valcárcel považují zveřejnění svého příspěvku za důležitý první krok: "Na práci... je lépe pohlížet jako na objev prvního fragmentu mnohem větší Rosettské desky potřebné k rozluštění alternativních zpráv našeho genomu." Podle těchto vědců budoucí výzkum nepochybně zlepší jejich znalosti o tomto novém kódu. V závěru svého článku se krátce zmiňují o evoluci, a to velmi neobvyklým způsobem. Říkají: „Neznamená to, že tyto kódy vytvořila evoluce. To znamená, že pokrok bude vyžadovat pochopení toho, jak se kódy vzájemně ovlivňují. Dalším překvapením bylo, že dosud pozorovaný stupeň zachování vyvolává otázku možné existence „druhově specifických kódů“..

Kód pravděpodobně funguje v každé jednotlivé buňce, a proto musí být zodpovědný za více než 200 typů savčích buněk. Musí si také poradit s velkým množstvím alternativních sestřihových vzorů, nemluvě o jednoduchých rozhodnutích zahrnout nebo přeskočit jeden exon. Omezené evoluční zachování alternativní regulace sestřihu (odhaduje se asi 20 % mezi lidmi a myšmi) vyvolává otázku existence druhově specifických kódů. Navíc vazba mezi zpracováním DNA a genovou transkripcí ovlivňuje alternativní sestřih a nedávné důkazy poukazují na balení DNA histonovými proteiny a kovalentní modifikace histonů (tzv. epigenetický kód) při regulaci sestřihu. Proto budoucí metody budou muset stanovit přesnou interakci mezi histonovým kódem a sestřihovým kódem. Totéž platí pro stále málo pochopený vliv komplexních struktur RNA na alternativní sestřih.

Kódy, kódy a další kódy. Skutečnost, že vědci v těchto článcích prakticky nic neříkají o darwinismu, naznačuje, že evoluční teoretici, kteří se drží starých myšlenek a tradic, mají po přečtení těchto článků o čem přemýšlet. Ale ti, kteří jsou nadšeni biologií kódů, se ocitnou v popředí. Mají skvělou příležitost využít vzrušující webovou aplikaci, kterou tvůrci kódů vytvořili, aby podpořili další výzkum. Lze jej nalézt na webu University of Toronto s názvem Alternative Splicing Prediction Website. Návštěvníci zde budou marně hledat jakoukoli zmínku o evoluci, navzdory starému axiomu, že bez ní nic v biologii nemá smysl. Nová verze tohoto výrazu pro rok 2010 může znít takto: "Nic v biologii nedává smysl, pokud se na to nedíváme ve světle informatiky." .

Odkazy a poznámky

Jsme rádi, že jsme vám o tomto příběhu mohli vyprávět hned v den jeho vydání. Může jít o jeden z nejvýznamnějších vědeckých článků roku. (Samozřejmě každý velký objev učiněný jinými skupinami vědců, jako je Watson a Crick's, je významný.) Jediné, co k tomu můžeme říci, je: "Wow!" Tento objev je pozoruhodným potvrzením Creation by design a obrovskou výzvou pro Darwinovu říši. Zajímalo by mě, jak se evolucionisté pokusí napravit svůj zjednodušující příběh o náhodné mutaci a přirozeném výběru, který sahá až do 19. století, ve světle těchto nových dat.

Chápete, o čem mluví Tejedor a Valcárcel? Druhy mohou mít svůj vlastní kód, jedinečný pro tyto druhy. „Bude tedy na budoucích metodách, jak stanovit přesnou interakci mezi histonovým [epigenetickým] kódem a sestřihovým kódem,“ poznamenávají. V překladu to znamená: „Darwinisté s tím nemají nic společného. Prostě to nezvládají." Pokud by jednoduchý Watson-Crickův genetický kód byl pro Darwinisty problémem, co by nyní řekli o sestřihovém kódu, který vytváří tisíce transkriptů ze stejných genů? Jak se vyrovnají s epigenetickým kódem, který řídí genovou expresi? A kdo ví, možná v této neuvěřitelné „interakci“, o které se právě začínáme učit, jsou zapojeny další kódy, připomínající Rosettskou desku, která se právě začíná vynořovat z písku?

Nyní, když přemýšlíme o kódech a informatice, začínáme přemýšlet o různých paradigmatech pro nový výzkum. Co když genom funguje částečně jako úložná síť? Co když to zahrnuje kryptografii nebo kompresní algoritmy? Měli bychom pamatovat na moderní informační systémy a technologie ukládání informací. Můžeme dokonce objevit prvky steganografie. Existují nepochybně další mechanismy rezistence, jako jsou duplikace a korekce, které mohou pomoci vysvětlit existenci pseudogenů. Kopie celého genomu mohou být reakcí na stres. Některé z těchto jevů mohou být užitečnými indikátory historických událostí, které nemají nic společného s univerzálním společným předkem, ale pomáhají prozkoumat komparativní genomiku v rámci počítačové vědy a designu rezistence a pomáhají pochopit příčinu onemocnění.

Evolucionisté se ocitli ve velkých potížích. Výzkumníci se pokusili kód upravit, ale dostali jen rakovinu a mutace. Jak se budou pohybovat na poli fitness, když je to všechno zaminováno katastrofami, které čekají, až se někdo začne vměšovat do těchto neoddělitelně propojených kódů? Víme, že existuje určitá vestavěná stabilita a přenositelnost, ale celý obrázek je neuvěřitelně složitý, navržený a optimalizovaný informační systém, nikoli nahodilá sbírka částí, se kterými lze hrát donekonečna. Celá myšlenka kódu je koncept inteligentního designu.

A. E. Wilder-Smith tomu přikládal zvláštní význam. Kód předpokládá dohodu mezi oběma částmi. Dohoda je dohoda předem. Zahrnuje plánování a účel. Symbol SOS, jak by řekl Wilder-Smith, používáme konvencí jako nouzový signál. SOS nevypadá jako katastrofa. Nezavání to katastrofou. Nepřipadá mi to jako katastrofa. Lidé by nepochopili, že tyto dopisy představují katastrofu, kdyby nechápali podstatu samotné dohody. Podobně kodon pro alanin, HCC, nevypadá, nevoní ani se necítí jako alanin. Kodon by neměl nic společného s alaninem, pokud by mezi dvěma kódujícími systémy (kódem proteinu a kódem DNA) neexistovala předem stanovená dohoda, že „GCC musí znamenat alanin“. K vyjádření této shody se používá rodina transduktorů, aminoacyl-tRNA syntetázy, které překládají jeden kód do druhého.

To mělo posílit teorii designu v 50. letech a mnoho kreacionistů ji účinně kázalo. Ale evolucionisté jsou jako uhlazení prodejci. Vytvořili své pohádky o Tinkerbellovi, který mutací a selekcí prolamuje kód a vytváří nové druhy, a přesvědčili mnoho lidí, že i dnes se mohou dít zázraky. Dobře, dobře, dnes jsme ve 21. století a známe epigenetický kód a sestřihový kód – dva kódy, které jsou mnohem složitější a dynamičtější než jednoduchý kód DNA. Víme o kódech uvnitř kódů, o kódech nad kódy a pod kódy – známe celou hierarchii kódů. Tentokrát evolucionisté nemohou jednoduše strčit prst do zbraně a blafovat nás svými krásnými řečmi, když na obou stranách jsou zbraně - celý arzenál namířený proti jejich hlavním konstrukčním prvkům. Všechno je to hra. Vyrostla kolem nich celá éra informatiky, dávno vyšly z módy a vypadají jako Řekové, kteří se pokoušejí lézt na moderní tanky a vrtulníky s kopími.

Je to smutné, ale evolucionisté tomu nerozumí, nebo i kdyby tomu tak bylo, nehodlají se vzdát. Mimochodem, tento týden, právě ve chvíli, kdy vyšel článek o Splicing Code, se ze stránek prodarwinovských časopisů a novin hrnula ta nejzlobenější a nejnenávistnější rétorika proti kreacionismu a inteligentnímu designu v poslední době. O mnoha dalších podobných příkladech ještě neuslyšíme. A dokud budou držet mikrofony a ovládat instituce, mnoho lidí podlehne jejich návnadě v domnění, že věda jim i nadále dává dobrý důvod. To vše vám říkáme, abyste si tento materiál přečetli, prostudovali, porozuměli mu a vybavili se informacemi, které potřebujete, abyste tento bigotní, zavádějící nesmysl porazili pravdou. Tak do toho!

V metabolismu těla vedoucí role patří mezi bílkoviny a nukleové kyseliny.
Proteinové látky tvoří základ všech životně důležitých buněčných struktur, mají neobvykle vysokou reaktivitu a jsou vybaveny katalytickými funkcemi.
Nukleové kyseliny jsou součástí nejdůležitějšího orgánu buňky - jádra, dále cytoplazmy, ribozomů, mitochondrií atd. Nukleové kyseliny hrají důležitou, primární roli v dědičnosti, tělesné variabilitě a syntéze bílkovin.

Plán syntéza protein je uložen v buněčném jádru a přímá syntéza probíhá mimo jádro, takže je to nutné doručovací služba zakódované plán z jádra do místa syntézy. Tuto službu doručení provádějí molekuly RNA.

Proces začíná v jádro buňky: část „žebříčku“ DNA se odvíjí a otevírá. Díky tomu tvoří písmena RNA vazby s otevřenými písmeny DNA jednoho z řetězců DNA. Enzym přenáší písmena RNA, aby je spojil do řetězce. Takto se písmena DNA „přepisují“ na písmena RNA. Nově vytvořený řetězec RNA se oddělí a „žebřík“ DNA se znovu otočí. Nazývá se proces čtení informací z DNA a jejich syntézy pomocí její matrice RNA transkripce , a syntetizovaná RNA se nazývá messenger nebo mRNA .

Po dalších úpravách je tento typ kódované mRNA připraven. mRNA vychází z jádra a jde do místa syntézy proteinů, kde jsou dešifrována písmena mRNA. Každá sada tří písmen i-RNA tvoří „písmeno“, které představuje jednu konkrétní aminokyselinu.

Jiný typ RNA najde tuto aminokyselinu, zachytí ji pomocí enzymu a dopraví ji do místa syntézy bílkovin. Tato RNA se nazývá transferová RNA nebo t-RNA. Jak je zpráva mRNA čtena a překládána, řetězec aminokyselin roste. Tento řetězec se stáčí a skládá do jedinečného tvaru a vytváří jeden typ proteinu. Dokonce i proces skládání bílkovin je pozoruhodný: vše spočítá na počítači možnosti skládání průměrně velkého proteinu sestávajícího ze 100 aminokyselin by trvalo 1027 (!) let. A vytvoření řetězce 20 aminokyselin v těle netrvá déle než jednu sekundu a tento proces probíhá nepřetržitě ve všech buňkách těla.

Geny, genetický kód a jeho vlastnosti.

Na Zemi žije asi 7 miliard lidí. Kromě 25-30 milionů párů jednovaječných dvojčat, geneticky všichni lidé jsou jiní : každý je jedinečný, má jedinečné dědičné vlastnosti, charakterové vlastnosti, schopnosti a temperament.

Tyto rozdíly jsou vysvětleny rozdíly v genotypech- soubory genů organismu; Každý z nich je jedinečný. Genetické vlastnosti konkrétního organismu jsou ztělesněny v proteinech - proto se struktura proteinu jednoho člověka liší, i když velmi nepatrně, od proteinu jiného člověka.

Neznamená tože žádní dva lidé nemají úplně stejné bílkoviny. Proteiny, které plní stejné funkce, mohou být stejné nebo se od sebe liší jen nepatrně jednou nebo dvěma aminokyselinami. Ale neexistuje na Zemi lidí (s výjimkou jednovaječných dvojčat), kteří by měli všechny své bílkoviny jsou stejní .

Informace o primární struktuře proteinu kódované jako sekvence nukleotidů v části molekuly DNA, gen – jednotka dědičné informace organismu. Každá molekula DNA obsahuje mnoho genů. Tvoří jej souhrn všech genů organismu genotyp . Tím pádem,

Gen je jednotka dědičné informace organismu, která odpovídá samostatnému úseku DNA

Ke kódování dědičné informace dochází pomocí genetický kód , který je univerzální pro všechny organismy a liší se pouze střídáním nukleotidů tvořících geny a kódujících proteiny konkrétních organismů.

Genetický kód sestává z tripletů (tripletů) nukleotidů DNA, spojených v různých sekvencích (AAT, HCA, ACG, THC atd.), z nichž každý kóduje specifickou aminokyselinu (která bude zabudována do polypeptidového řetězce).

Vlastně kód se počítá sekvence nukleotidů v molekule mRNA , protože odstraňuje informace z DNA (proces přepisy ) a převádí ji na sekvenci aminokyselin v molekulách syntetizovaných proteinů (proces vysílání ).
Složení mRNA zahrnuje nukleotidy A-C-G-U, jejichž triplety se nazývají kodony : triplet na DNA CGT na i-RNA se stane tripletem GCA a triplet DNA AAG se stane tripletem UUC. Přesně mRNA kodony genetický kód se odráží v záznamu.

Tím pádem, genetický kód - jednotný systém pro záznam dědičné informace v molekulách nukleové kyseliny ve formě sekvence nukleotidů . Genetický kód je založen na použití abecedy skládající se pouze ze čtyř písmen-nukleotidů, které se liší dusíkatými bázemi: A, T, G, C.

Základní vlastnosti genetického kódu:

1. Genetický kód trojice. Triplet (kodon) je sekvence tří nukleotidů kódujících jednu aminokyselinu. Protože proteiny obsahují 20 aminokyselin, je zřejmé, že každá z nich nemůže být kódována jedním nukleotidem ( Protože v DNA jsou pouze čtyři typy nukleotidů, zůstává v tomto případě 16 aminokyselin nekódovaných). Dva nukleotidy také nestačí ke kódování aminokyselin, protože v tomto případě může být kódováno pouze 16 aminokyselin. To znamená, že nejmenší počet nukleotidů kódujících jednu aminokyselinu musí být alespoň tři. V tomto případě je počet možných nukleotidových tripletů 43 = 64.

2. Redundance (degenerace) Kód je důsledkem jeho tripletové povahy a znamená, že jedna aminokyselina může být kódována několika triplety (protože existuje 20 aminokyselin a 64 tripletů), s výjimkou methioninu a tryptofanu, které jsou kódovány pouze jedním tripletem. Některé triplety navíc plní specifické funkce: v molekule mRNA jsou triplety UAA, UAG, UGA stop kodony, tzn. stop-signály, které zastavují syntézu polypeptidového řetězce. Triplet odpovídající methioninu (AUG), umístěný na začátku řetězce DNA, nekóduje aminokyselinu, ale plní funkci iniciačního (vzrušujícího) čtení.

3. Jednoznačnost kód - současně s redundancí má kód vlastnost jednoznačnost : každý kodon se pouze shoduje jeden určitou aminokyselinu.

4. Kolinearita kód, tzn. nukleotidová sekvence v genu přesně odpovídá pořadí aminokyselin v proteinu.

5. Genetický kód nepřekrývající se a kompaktní , tedy neobsahuje „interpunkční znaménka“. To znamená, že proces čtení neumožňuje překrývání sloupců (tripletů) a počínaje od určitého kodonu probíhá čtení nepřetržitě, triplet po tripletu, dokud stop- signály ( stop kodony).

6. Genetický kód univerzální , tj. jaderné geny všech organismů kódují informace o proteinech stejným způsobem, bez ohledu na úroveň organizace a systematické postavení těchto organismů.

Existovat tabulky genetického kódu pro dešifrování kodony mRNA a konstrukce řetězců proteinových molekul.

Reakce syntézy matrice.

Reakce neznámé v neživé přírodě se vyskytují v živých systémech - reakce syntézy matrice.

termín "matice" v technologii označují formu používanou pro odlévání mincí, medailí a typografických písem: tvrzený kov přesně reprodukuje všechny detaily formy používané pro odlévání. Maticová syntéza připomíná odlévání na matrici: nové molekuly jsou syntetizovány přesně podle plánu stanoveného ve struktuře existujících molekul.

Princip matice spočívá v jádru nejdůležitější syntetické reakce buňky, jako je syntéza nukleových kyselin a proteinů. Tyto reakce zajišťují přesnou, přísně specifickou sekvenci monomerních jednotek v syntetizovaných polymerech.

Probíhá zde směrová akce. tahání monomerů na konkrétní místo buňky – na molekuly, které slouží jako matrice, kde probíhá reakce. Pokud by k takovým reakcím docházelo v důsledku náhodných srážek molekul, probíhaly by nekonečně pomalu. Syntéza komplexních molekul na principu templátu se provádí rychle a přesně. Role matice makromolekuly nukleových kyselin hrají v matricových reakcích DNA nebo RNA .

Monomerní molekuly ze kterých je polymer syntetizován - nukleotidy nebo aminokyseliny - v souladu s principem komplementarity, jsou umístěny a fixovány na matrici v přesně definovaném, specifikovaném pořadí.

Pak se to stane "zesíťování" monomerních jednotek do polymerního řetězce a hotový polymer se vypustí z matrice.

Potom matrice je připravena k sestavení nové molekuly polymeru. Je jasné, že stejně jako na danou formu lze odlít pouze jednu minci nebo jedno písmeno, tak na danou molekulu matrice lze „sestavit pouze jeden polymer“.

Typ reakce matice- specifikum chemie živých soustav. Jsou základem základní vlastnosti všeho živého – jeho schopnosti reprodukovat svůj vlastní druh.

Reakce syntézy šablon

1. replikace DNA - replikace (z lat. replicatio - obnova) - proces syntézy dceřiné molekuly deoxyribonukleové kyseliny na matrici mateřské molekuly DNA. Při následném dělení mateřské buňky obdrží každá dceřiná buňka jednu kopii molekuly DNA, která je totožná s DNA původní mateřské buňky. Tento proces zajišťuje přesné předávání genetické informace z generace na generaci. Replikaci DNA provádí komplexní enzymový komplex skládající se z 15-20 různých proteinů, tzv replisome . Materiálem pro syntézu jsou volné nukleotidy přítomné v cytoplazmě buněk. Biologický význam replikace spočívá v přesném přenosu dědičné informace z mateřské molekuly na molekuly dceřiné, k čemuž běžně dochází při dělení somatických buněk.

Molekula DNA se skládá ze dvou komplementárních řetězců. Tyto řetězce jsou drženy pohromadě slabými vodíkovými vazbami, které mohou být rozbity enzymy. Molekula DNA je schopna samoduplikace (replikace) a na každé staré polovině molekuly se syntetizuje nová polovina.
Kromě toho lze na molekule DNA syntetizovat molekulu mRNA, která pak přenáší přijatou informaci z DNA do místa syntézy proteinů.

Přenos informací a syntéza proteinů probíhají na matricovém principu, srovnatelném s provozem tiskového stroje v tiskárně. Informace z DNA jsou mnohokrát kopírovány. Pokud se při kopírování vyskytnou chyby, budou se opakovat ve všech následujících kopiích.

Pravda, některé chyby při kopírování informací molekulou DNA lze opravit – nazývá se proces eliminace chyb reparace. První z reakcí v procesu přenosu informace je replikace molekuly DNA a syntéza nových řetězců DNA.

2. Transkripce (z latiny transcriptio - přepisování) - proces syntézy RNA s využitím DNA jako šablony, vyskytující se ve všech živých buňkách. Jinými slovy jde o přenos genetické informace z DNA do RNA.

Transkripce je katalyzována enzymem DNA-dependentní RNA polymerázou. RNA polymeráza se pohybuje podél molekuly DNA ve směru 3" → 5". Transkripce se skládá z etap iniciace, prodloužení a ukončení . Jednotkou transkripce je operon, fragment molekuly DNA sestávající z promotor, transkribovaná část a terminátor . mRNA se skládá z jednoho řetězce a je syntetizována na DNA v souladu s pravidlem komplementarity za účasti enzymu, který aktivuje začátek a konec syntézy molekuly mRNA.

Hotová molekula mRNA vstupuje do cytoplazmy na ribozomy, kde dochází k syntéze polypeptidových řetězců.

3. Přenos (z lat. překlad- přenos, pohyb) - proces syntézy bílkovin z aminokyselin na matrici informační (messenger) RNA (mRNA, mRNA), prováděný ribozomem. Jinými slovy, toto je proces převodu informace obsažené v sekvenci nukleotidů mRNA do sekvence aminokyselin v polypeptidu.

4. Reverzní transkripce je proces tvorby dvouvláknové DNA na základě informací z jednovláknové RNA. Tento proces se nazývá reverzní transkripce, protože přenos genetické informace probíhá v „reverzním“ směru vzhledem k transkripci. Myšlenka reverzní transkripce byla zpočátku velmi nepopulární, protože odporovala centrálnímu dogmatu molekulární biologie, které předpokládalo, že DNA je přepisována do RNA a poté překládána do proteinů.

V roce 1970 však Temin a Baltimore nezávisle na sobě objevili enzym tzv reverzní transkriptáza (revertáza) , a možnost reverzní transkripce byla nakonec potvrzena. V roce 1975 byli Temin a Baltimore oceněni Nobelovou cenou za fyziologii a medicínu. Některé viry (jako je virus lidské imunodeficience, který způsobuje infekci HIV) mají schopnost přepisovat RNA do DNA. HIV má RNA genom, který je integrován do DNA. Výsledkem je, že DNA viru může být kombinována s genomem hostitelské buňky. Hlavní enzym zodpovědný za syntézu DNA z RNA je tzv zpětný chod. Jednou z funkcí reversease je tvořit komplementární DNA (cDNA) z virového genomu. Přidružený enzym ribonukleáza štěpí RNA a reverzní syntetizuje cDNA z dvojité šroubovice DNA. cDNA je integrována do genomu hostitelské buňky integrázou. Výsledek je syntéza virových proteinů hostitelskou buňkou, které tvoří nové viry. V případě HIV je naprogramována i apoptóza (buněčná smrt) T-lymfocytů. V jiných případech může buňka zůstat distributorem virů.

Sled reakcí matrice během biosyntézy proteinů lze znázornit ve formě diagramu.

Tím pádem, biosyntéza bílkovin- jedná se o jeden z typů plastické výměny, při které se dědičná informace zakódovaná v genech DNA implementuje do specifické sekvence aminokyselin v molekulách bílkovin.

Molekuly bílkovin jsou v podstatě polypeptidové řetězce složený z jednotlivých aminokyselin. Aminokyseliny však nejsou dostatečně aktivní, aby se navzájem kombinovaly samy o sobě. Než se tedy aminokyseliny spojí a vytvoří molekulu proteinu, musí aktivovat . K této aktivaci dochází působením speciálních enzymů.

V důsledku aktivace se aminokyselina stává labilnější a působením stejného enzymu se váže na t- RNA. Každá aminokyselina odpovídá přísně specifickému t- RNA, která najde „svou“ aminokyselinu a převody to do ribozomu.

V důsledku toho různé aktivované aminokyseliny kombinované s vlastními T- RNA. Ribozom je jako dopravník sestavit proteinový řetězec z různých aminokyselin, které mu byly dodány.

Současně s t-RNA, na které „sedí“ její vlastní aminokyselina signál„z DNA, která je obsažena v jádře. V souladu s tímto signálem je v ribozomu syntetizován jeden nebo druhý protein.

Řídící vliv DNA na syntézu proteinů se neprovádí přímo, ale pomocí speciálního prostředníka - matice nebo messenger RNA (m-RNA nebo mRNA), který syntetizovány do jádra e pod vlivem DNA, takže jeho složení odráží složení DNA. Molekula RNA je jako odlitek formy DNA. Syntetizovaná mRNA vstupuje do ribozomu a jakoby ji přenáší do této struktury plán- v jakém pořadí se musí aktivované aminokyseliny vstupující do ribozomu vzájemně kombinovat, aby se syntetizoval konkrétní protein? V opačném případě, genetická informace zakódovaná v DNA je přenesena do mRNA a poté do proteinu.

Molekula mRNA vstupuje do ribozomu a stehy její. Určí se jeho segment, který se aktuálně nachází v ribozomu kodon (triplet), interaguje zcela specifickým způsobem s těmi, které jsou mu strukturálně podobné triplet (antikodon) v transfer RNA, která přinesla aminokyselinu do ribozomu.

Transferová RNA se svou aminokyselinou odpovídá specifickému kodonu mRNA a spojuje s ním; do další, sousední části mRNA je přidána další tRNA s jinou aminokyselinou a tak dále, dokud není přečten celý řetězec i-RNA, dokud nejsou všechny aminokyseliny redukovány ve vhodném pořadí, čímž se vytvoří molekula proteinu. A tRNA, která dodala aminokyselinu do určité části polypeptidového řetězce, zbavený své aminokyseliny a opouští ribozom.

Poté, opět v cytoplazmě, se k ní může připojit požadovaná aminokyselina a znovu ji přenést na ribozom. V procesu syntézy proteinů se současně neúčastní jeden, ale několik ribozomů - polyribozomů.

Hlavní fáze přenosu genetické informace:

1. Syntéza na DNA jako templátu pro mRNA (transkripce)
2. Syntéza polypeptidového řetězce v ribozomech podle programu obsaženého v mRNA (translace) .

Stupně jsou univerzální pro všechny živé bytosti, ale časové a prostorové vztahy těchto procesů se u pro- a eukaryot liší.

U prokaryota transkripce a translace mohou probíhat současně, protože DNA se nachází v cytoplazmě. U eukaryota transkripce a translace jsou přísně odděleny v prostoru a čase: v jádře dochází k syntéze různých RNA, po které musí molekuly RNA opustit jádro průchodem jadernou membránou. RNA jsou pak transportovány v cytoplazmě do místa syntézy proteinů.

Genetický kód různých organismů má některé společné vlastnosti:
1) Trojice. K zaznamenání jakékoli informace, včetně dědičné informace, se používá určitá šifra, jejímž prvkem je písmeno nebo symbol. Sbírka takových symbolů tvoří abecedu. Jednotlivé zprávy jsou psány kombinací znaků nazývaných kódové skupiny nebo kodony. Známou abecedou skládající se pouze ze dvou znaků je Morseova abeceda. V DNA jsou 4 písmena – první písmena názvů dusíkatých bází (A, G, T, C), což znamená, že genetická abeceda se skládá pouze ze 4 znaků. Co je skupina kódů nebo slovo genetického kódu? Je známo 20 základních aminokyselin, jejichž obsah musí být zapsán genetickým kódem, tj. 4 písmena musí dávat 20 kódových slov. Řekněme, že slovo se skládá z jednoho znaku, pak dostaneme pouze 4 skupiny kódů. Pokud se slovo skládá ze dvou znaků, pak bude takových skupin pouze 16 a to zjevně nestačí na kódování 20 aminokyselin. Kódové slovo tedy musí obsahovat alespoň 3 nukleotidy, což dá 64 (43) kombinací. Tento počet tripletových kombinací je zcela dostatečný pro kódování všech aminokyselin. Kodon genetického kódu je tedy triplet nukleotidů.
2) Degenerace (redundance) je vlastnost genetického kódu spočívající na jedné straně v tom, že obsahuje nadbytečné triplety, tedy synonyma, a na straně druhé „nesmyslné“ triplety. Protože kód obsahuje 64 kombinací a je kódováno pouze 20 aminokyselin, jsou některé aminokyseliny kódovány několika triplety (arginin, serin, leucin - šest; valin, prolin, alanin, glycin, threonin - čtyři; isoleucin - tři; fenylalanin, tyrosin, histidin, lysin, asparagin, glutamin, cystein, kyselina asparagová a glutamová - dva; methionin a tryptofan - jeden triplet). Některé kódové skupiny (UAA, UAG, UGA) nenesou vůbec žádnou sémantickou zátěž, to znamená, že jsou to „bezvýznamné“ trojice. „Nesmyslné“ nebo nesmyslné kodony fungují jako terminátory řetězce – interpunkční znaménka v genetickém textu – sloužící jako signál pro konec syntézy proteinového řetězce. Tato redundance kódu má velký význam pro zvýšení spolehlivosti přenosu genetické informace.
3) Nepřekrývající se. Trojice kódů se nikdy nepřekrývají, tj. jsou vždy vysílány společně. Při čtení informace z molekuly DNA není možné použít dusíkatou bázi jednoho tripletu v kombinaci s bázemi jiného tripletu.
4) Jednoznačnost. Neexistují případy, kdy by stejný triplet odpovídal více než jedné kyselině.
5) Absence separačních značek v genu. Genetický kód se čte z konkrétního místa bez čárek.
6) Všestrannost. V různých typech živých organismů (viry, bakterie, rostliny, houby a zvířata) kódují stejné triplety stejné aminokyseliny.
7) Specifičnost druhů. Počet a sekvence dusíkatých bází v řetězci DNA se liší organismus od organismu.