การเข้ารหัสยีน การเข้ารหัสและการนำข้อมูลทางชีววิทยาไปใช้ในเซลล์ รหัสพันธุกรรม ระบบรหัส DNA และโปรตีน การใช้ความรู้ด้านการแพทย์และพันธุศาสตร์

จากตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่ากรดอะมิโนชนิดเดียวกันสามารถเข้ารหัสได้โดยโคดอนสี่ตระกูล ตัวอย่างเช่น CU family four เข้ารหัสลิวซีน วาลีนสี่ตระกูล GU เข้ารหัส, UC – ซีรีน, CC – โพรลีน, AC – ทริปโตเฟน, GC – อะลานีน, CG – อาร์จินีน, GG – ไกลซีน นี่คือความจริงของความเสื่อมที่อยู่บนพื้นผิวและสังเกตเห็นได้ทันทีนั่นคือ ข้อมูลซ้ำซ้อนของรหัส หากเรายืมแนวคิดและเงื่อนไขทางภาษาศาสตร์สำหรับรหัสโปรตีนซึ่งเป็นที่ยอมรับในระดับสากลและง่ายดายมายาวนาน ความเสื่อมของรหัสก็สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นคำพ้องความหมาย สิ่งนี้ก็ได้รับการรับรองอย่างเป็นเอกฉันท์เช่นกัน กล่าวอีกนัยหนึ่งวัตถุเดียวกัน เช่น กรดอะมิโน มีหลายรหัส - โคดอน คำพ้องความหมายไม่เป็นอันตรายต่อความถูกต้องของการสังเคราะห์โปรตีน ในทางตรงกันข้าม ความซ้ำซ้อนดังกล่าวเป็นสิ่งที่ดีเนื่องจากจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของ "เครื่องจักร" ของไรโบโซมในการแปล

ฉันเพิ่มรูปแบบสีเล็กน้อยลงในตารางเพื่อให้ชัดเจนว่าเรากำลังพูดถึงอะไร สี่ที่มีความหมายเหมือนกันจะถูกเน้นด้วยสีเหลือง มีทั้งหมด 8 สี่แบบที่ต้องแบ่งออกเป็นสามประเภทตามระดับความหลากหลาย ไกลออกไป:

“... อย่างไรก็ตาม ตารางที่ 1 ยังแสดงปรากฏการณ์ทางจีโนภาษาศาสตร์พื้นฐานอีกประการหนึ่ง ซึ่งดูเหมือนไม่มีใครสังเกตเห็นหรือถูกละเลย ปรากฏการณ์นี้ได้รับการเปิดเผยจากข้อเท็จจริงที่ว่าในตระกูลโคดอนบางตระกูล โคดอนสี่ตัวหรืออย่างแม่นยำกว่านั้น นิวคลีโอไทด์สองตัวที่มีนัยสำคัญเหมือนกัน ไม่ได้เข้ารหัสกรดอะมิโนที่แตกต่างกันสองตัว ไม่ใช่เพียงตัวเดียว แต่รวมถึงโคดอนหยุดด้วย ดังนั้น ตระกูล UU ดับเบิลเข้ารหัสฟีนิลอะลานีนและลิวซีน, AU – ไอโซลิวซีนและเมไทโอนีน, UA – ไทโรซีน, โคดอนหยุด Och และ Amb, CA – ฮิสทิดีนและไกลซีน, AA – แอสพาราจีนและไลซีน, GA – แอสปาร์ติกและกลูตามีน, UG – ซิสเทอีน, ทริปโตเฟน และ Umb stop codon, AG – ซีรีนและอาร์จินีน การเปรียบเทียบทางภาษาอย่างต่อเนื่อง เราจะเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า HOMONYMY ของนิวคลีโอไทด์การเข้ารหัสสองตัวแรกในตระกูลโคดอนบางตระกูล

ต่างจากคำพ้องความหมาย คำพ้องเสียงอาจเป็นอันตราย ดังที่ Lagerkvist ตั้งข้อสังเกต แม้ว่าเขาจะไม่ได้แนะนำแนวคิดคำว่า "homonymy" ตามที่ใช้กับรหัสโปรตีนก็ตาม ดูเหมือนว่าสถานการณ์นี้น่าจะนำไปสู่ความคลุมเครือในการเข้ารหัสกรดอะมิโนและสัญญาณหยุด: โคดอนดับเบิ้ลตัวเดียวกันภายในบางตระกูลที่ระบุโดย Lagerquist จะเข้ารหัสกรดอะมิโนสองตัวที่แตกต่างกันหรือ "หยุดต่างกัน"

สิ่งสำคัญโดยพื้นฐานคือการทำความเข้าใจ: หากคำพ้องความหมายของรหัสเป็นพร (ข้อมูลที่มากเกินไป) คำพ้องความหมายอาจเป็นสิ่งชั่วร้าย (ความไม่แน่นอน ความคลุมเครือของข้อมูล) แต่นี่เป็นความชั่วร้ายในจินตนาการเนื่องจากอุปกรณ์สังเคราะห์โปรตีนสามารถข้ามความยากลำบากนี้ได้อย่างง่ายดายซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง หากคุณทำตามตาราง (แบบจำลอง) ของรหัสพันธุกรรมโดยอัตโนมัติ ความชั่วร้ายก็จะไม่เป็นเพียงจินตนาการ แต่เป็นเรื่องจริง และเห็นได้ชัดว่าเวกเตอร์รหัส homonymous นำไปสู่ข้อผิดพลาดในการสังเคราะห์โปรตีน เนื่องจากอุปกรณ์สังเคราะห์โปรตีนไรโบโซมทุกครั้งที่พบกับ doublet homonymous หนึ่งหรือหลายคู่และได้รับคำแนะนำโดยกฎการอ่าน "สองในสาม" จะต้องเลือกหนึ่งและเท่านั้น กรดอะมิโนหนึ่งตัวจากสองกรดอะมิโนที่ต่างกัน แต่ถูกเข้ารหัสโดยคำพ้องเสียงคู่ที่เหมือนกันอย่างคลุมเครือ

ด้วยเหตุนี้นิวคลีโอไทด์ 3' ในโคดอนและนิวคลีโอไทด์ 5' ในแอนติโคดอนที่จับคู่กันจึงไม่มีลักษณะสัญญาณของยีนและมีบทบาทเป็น "ไม้ค้ำยัน" ที่เติมเต็ม "ช่องว่าง" ในคู่โคดอน-แอนติโคดอน กล่าวโดยสรุป 5'-นิวคลีโอไทด์ในแอนติโคดอนนั้นสุ่ม "โยกเยก" - จากภาษาอังกฤษ "โยกเยก" (แกว่ง, การสั่น, โยกเยก) นี่คือแก่นแท้ของสมมติฐาน Wobble”

สาระสำคัญระบุไว้ค่อนข้างชัดเจน ไม่จำเป็นต้องแปล ปัญหามีความชัดเจน

หยุดโคดอนและเริ่มโคดอน โดยจะถูกเน้นด้วยตัวหนาในตาราง และไม่ได้ทำงานอย่างคลุมเครือเสมอไป แต่ขึ้นอยู่กับบางสิ่ง... ตามที่นักชีววิทยาเชื่อในบริบท

“ให้เราวิเคราะห์ผลงานสำคัญของคริกและไนเรนเบิร์กต่อไป ซึ่งยืนยันแนวคิดเรื่องรหัสพันธุกรรม

หน้า 142 -143: “... จนถึงขณะนี้ข้อมูลการทดลองทั้งหมดสอดคล้องกับสมมติฐานทั่วไปที่ว่าข้อมูลถูกอ่านเป็นฐานสามเท่า โดยเริ่มจากปลายด้านหนึ่งของยีน อย่างไรก็ตาม เราจะได้ผลลัพธ์เดียวกันหากอ่านข้อมูลเป็นกลุ่มที่มีฐานสี่ฐานขึ้นไป” หรือ “...กลุ่มที่มีฐานหลายฐานจากสามฐาน” ตำแหน่งนี้เกือบจะถูกลืมหรือไม่เข้าใจ แต่ที่นี่มีข้อสงสัยที่ชัดเจนว่ารหัสนั้นจำเป็นต้องมีแฝดหรือไม่ และที่สำคัญไม่แพ้กัน คือ การคาดการณ์ความเข้าใจในอนาคตเกี่ยวกับข้อความ DNA และ RNA ในรูปแบบแฟร็กทัลเชิงความหมายที่คล้ายกับภาษาธรรมชาติ ดังที่แสดงในการวิจัยของเรา”

ด้วยฐานที่แตกต่างกัน 4 ฐานในระบบรหัส DNA กลุ่มการอ่านจะมีความยาวได้เพียง 3 หรือ 4 ฐานเท่านั้น ฐาน 4 ตัวเมื่ออ่านเป็นคู่จะให้ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้เพียง 16 ชุดเท่านั้น ขาด. แต่จำนวนฐาน 3 หรือ 4 ในกลุ่มการอ่านนั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างทางคณิตศาสตร์ เพราะชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมดจะถูกนำมาใช้ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง หรือ 64 สำหรับแฝดหรือ 256 สำหรับ tetraplet

ด้วยการเพิ่มพื้นที่การอ่านโค้ดตาม "กลุ่มที่มีหลายฐานจากสามฐาน" จำนวนการผสมโค้ดที่เป็นไปได้จะเพิ่มขึ้นอย่างไม่จำกัด แค่นี้ให้อะไรเราบ้าง? หากคุณมุ่งเน้นไปที่การเข้ารหัสของกรดอะมิโนแล้วล่ะก็... ไม่มีอะไรเลย และนี่ไม่มีทางเข้ากันได้กับแนวทางแบบ doublet ของนักชีววิทยาเลย

แต่ที่สำคัญที่สุดในคำพูดนี้เป็นครั้งแรกแม้ว่าจะโดยปริยายก็ตาม "โซนการอ่าน" ของข้อมูลที่ไม่สอดคล้องกับแฝดก็ปรากฏขึ้น แฝดสามก็เรื่องหนึ่ง แต่โซนอ่านหนังสือก็เป็นอีกเรื่องหนึ่ง และอันหนึ่งอาจไม่ตรงกับอีกอันหนึ่ง หมายเหตุที่สำคัญมาก

ในความเป็นจริง ทฤษฎีการแกว่งเสนอว่ามีเพียงสองฐานแรกเท่านั้นที่ถือเป็นโซนการอ่านโคดอน เหล่านั้น. ในกรณีนี้ ขอเสนอให้รับรู้ว่าพื้นที่การอ่านมีขนาดเล็กกว่าพื้นที่เข้ารหัส

ตอนนี้ลองพิจารณาแนวทางย้อนกลับ:

“mRNA บางตัวมีสัญญาณให้เปลี่ยนกรอบการอ่าน mRNA บางตัวมีรหัสหยุดในภูมิภาคที่แปล แต่รหัสเหล่านี้สามารถข้ามได้สำเร็จโดยการเปลี่ยนกรอบการอ่านก่อนหรือบนกรอบดังกล่าวโดยตรง เฟรมสามารถเลื่อนได้ -1, +1 และ + 2 มีสัญญาณพิเศษใน mRNA ที่เปลี่ยนกรอบการอ่าน ดังนั้นการแปลเฟรมของ -1 ใน retroviral RNA จึงเกิดขึ้นที่ลำดับเฮปตานิวคลีโอไทด์เฉพาะที่ด้านหน้าโครงสร้างกิ๊บใน mRNA (รูปที่ 5c) สำหรับการเปลี่ยนเฟรม +1 บนปัจจัยการสิ้นสุดของแบคทีเรีย RF-2 mRNA ลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ตำแหน่งการเปลี่ยน (โคดอน UGA) โคดอนที่ตามมา และลำดับก่อนหน้าเป็นส่วนเสริมของลำดับปลาย 3" ของไรโบโซมอล RNA (คล้ายกับ ลำดับ Shine-Dalgarno) มีความสำคัญ (รูปที่ 5, d)"

มีการให้คำพูดไปแล้วก่อนหน้านี้ แต่ตอนนี้เรามาดูเนื้อหาอย่างละเอียดมากขึ้น คำว่า กรอบการอ่าน หมายถึงอะไร? แนวคิดนี้มาจากเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในสมัยก่อน เมื่อพื้นที่สำหรับอ่านข้อมูลจากเทปเจาะหรือบัตรเจาะถูกจำกัดด้วยกรอบทึบแสง เพื่อลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดเมื่ออ่านข้อมูลด้วยฟลักซ์แสงไปยังเครื่องตรวจจับแสงผ่าน รูในการ์ดหรือเทป ทำเครื่องหมายเส้นให้ถูกที่ หลักการอ่านหมดไปนานแล้วแต่คำยังคงอยู่ เนื่องจากแนวคิดของกรอบการอ่านชัดเจนสำหรับนักชีววิทยาทุกคน จึงเห็นได้ชัดว่าหมายถึงโซนการอ่านของฐานเดียวจากแฝดสาม และโดย "การอ่านเฟรมชิฟต์" เราต้องเข้าใจว่าที่ +1 ฐานที่ตามหลังองค์ประกอบสุดท้ายของแฝดจะถูกอ่าน และ -1 คือฐานก่อนองค์ประกอบแรกของแฝดเดียวกันจะถูกอ่าน คู่เบสใดที่ยังคงเป็นพื้นฐานในแฝดที่อ่านได้ นี่ไม่ได้ระบุ...

แต่ดูเหมือนว่าไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจกรอบการอ่านเช่นในกรณีนี้ หากเข้าใจแนวคิดของกรอบการอ่านว่าเป็นเฟรมที่คั่นด้วย 3 ฐาน ดังนั้นด้วยการเปลี่ยนแปลง +2 องค์ประกอบ 1 ชิ้นจะยังคงอยู่จากแฝดที่อ่านได้ และอีกสององค์ประกอบจากองค์ประกอบที่อยู่ใกล้เคียง

แล้วเรากำลังพูดถึงกรอบการอ่านอะไรอยู่? ใช่แล้ว โอเค ปล่อยให้มันยังไม่ชัดเจนในตอนนี้...

แต่ไม่ว่าในกรณีใด ฐานเหล่านี้ที่เฟรมอ่านไปแล้ว จะถูกอ่านอีกครั้งเมื่อเฟรมกลับมาที่เดิมและไรโบโซมเลื่อนไปอ่านแฝดตัวถัดไป... แต่โค้ดที่ไม่ทับซ้อนกันล่ะ?

ในกรณีนี้ วิธีการเชิงกลไกของนักชีววิทยาในการประมาณการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งที่อ่านค่าของแฝดไม่ได้คำนึงถึงขนาดที่แท้จริงของสิ่งที่พวกเขากำลังพูดถึง คำศัพท์ทำให้เข้าใจผิดอย่างชัดเจน พวกเขาคิดอย่างไรในภายหลังยังไม่ชัดเจน แน่นอนว่าไม่มี “เฟรม” ขยับไปไหน...

การเลือกตำแหน่งที่ต้องการในพื้นที่การอ่านจะเคลื่อนไหว และถ้าเราเพิ่มการเลื่อนเฟรมการอ่านสูงสุดตามรายการด้านบนด้วยความยาวของโคดอนที่อ่านได้ เราจะได้: 2+3+2 = 7 ดังนั้น ความกว้างทั้งหมดของโซนการอ่านไรโบโซมจึงเป็น 7 ฐานอยู่แล้ว ไรโบโซมเลือกแฝดจาก 7 ฐานที่เป็นไปได้ ยังไง? นี่เป็นอีกคำถาม...

แต่มีสิ่งอื่นที่สำคัญกว่าสำหรับเรา ตอนนี้เราสามารถประมาณได้ว่าพื้นที่สำหรับการอ่านข้อมูลจาก RNA สามารถมีขนาดใหญ่กว่า Triplet และประกอบด้วย 7 ฐานขึ้นไป ในขณะที่มีเพียง 3 ฐานเท่านั้นที่ได้รับการแก้ไขเป็นตำแหน่งการอ่านที่จำเป็น ตำแหน่งอื่นมีอะไรบ้าง? บางทีนี่อาจเป็น "บริบท" ที่เปลี่ยนตัวเลือกในการอ่านแฝด Homonemic ตามคำศัพท์ของ P.P.

แน่นอนว่านี่เป็นเพียงหนึ่งในหลายกรณีพิเศษของการทำความเข้าใจแนวคิดบริบทที่หลากหลาย แต่... อย่างน้อยก็ช่วยให้เราเข้าใจบางสิ่งบางอย่างโดยไม่ต้องพึ่งการสรุปเชิงปรัชญาที่สูงกว่า ในระดับความเข้าใจเชิงกลไกอย่างแท้จริง

เกี่ยวกับตัวอักษรของข้อความเซลลูลาร์

แน่นอนว่าคำถามนี้น่าสนใจ...

ความเข้าใจเกี่ยวกับฐาน DNA ในฐานะตัวอักษรของตัวอักษรในเซลล์บางชนิดได้รับการยอมรับจากนักชีววิทยามาเป็นเวลานาน ด้วยเหตุนี้การเกิดขึ้นของแนวคิดเกี่ยวกับบริบทเชิงความหมายในการประเมินการเข้ารหัสแบบแฝด และการค้นหาแนวทางที่มีความหมายของเซลล์ในการเข้ารหัสนี้ และการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปไปสู่จิตใจที่สูงขึ้น ซึ่งเขียนหนังสือแห่งชีวิตเล่มนี้...

เฉพาะตอนนี้ที่มีการบ่งชี้ที่แน่นอนของตัวอักษรของตัวอักษรนี้ความขัดแย้งเกิดขึ้นตลอดเวลา มีตัวอักษรอะไรบ้าง? เบส (A, T, C, G) โคดอนที่ประกอบด้วยพวกมัน หรือกรดอะมิโนในองค์ประกอบของโปรตีนที่ได้รับระหว่างการแปล?

มี 4 เบส 20 กรดอะมิโน 64 โคดอน เราต้องใช้อะไรเป็นพื้นฐาน?

ทุกคนพูดถึงความจำเป็นในการประเมินทางภาษาของลำดับของ DNA, RNA และโมเลกุลโปรตีน โดยไม่คำนึงถึงความเข้าใจในตัวอักษรของตัวอักษรในเซลล์ นักชีววิทยาจำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูล DNA ในรูปแบบข้อความความหมายพร้อมความเข้าใจในบริบทที่ใช้สำหรับการประเมินวรรณกรรม ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่าภาษาที่กำลังศึกษามีคุณลักษณะทั้งหมดของภาษาวรรณกรรมที่พัฒนาแล้ว และจำเป็นต้องมีแนวทางที่เหมาะสมในการประเมินเนื้อหาข้อมูลเชิงความหมายที่หลากหลาย

มหัศจรรย์. แล้วจดหมายล่ะอยู่ไหน? ข้อความวรรณกรรมนี้เขียนขึ้นอย่างไรซึ่งต้องได้รับความสนใจอย่างใกล้ชิดจากนักภาษาศาสตร์? จนถึงตอนนี้ ภายในกรอบของแนวทางกลไกเดียวกัน...

เบสหรือนิวคลีโอไทด์? ดูเหมือนว่าจะไม่ นักชีววิทยาส่วนใหญ่เห็นด้วยกับสิ่งนี้ 4 เหตุผลในการสร้างข้อความวรรณกรรมยังไม่เพียงพอ นอกจากนี้ในการมีอยู่ของลำดับความต่อเนื่องตลอดทั้งดีเอ็นเอ

ด้วยรหัสซึ่งเป็นตัวอักษรของตัวอักษรนี้ความยากลำบากก็เกิดขึ้นทันที รหัสนี้บน DNA และ RNA อยู่ที่ไหนจะหาได้อย่างไร? มีเพียงไรโบโซมเท่านั้นที่สามารถทำได้ จากนั้นจึงผ่านการสัมผัสโดยตรงเท่านั้น และอักษรประสมชนิดนี้คืออะไร แฝดสาม? ยากที่จะเข้าใจ. อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจเกี่ยวกับโคดอนในฐานะตัวอักษรของอักษรเซลลูล่าร์นี้มีผู้สนับสนุนมากมาย

เข้าใจผิดว่ากรดอะมิโนสำหรับตัวอักษร? ใช่ คนส่วนใหญ่เห็นด้วยกับสิ่งนี้ แต่แล้วโปรตีน ไม่ใช่ DNA ก็กลายเป็นหนังสือแห่งชีวิต ในโปรตีนนั้นมีบริบทเชิงความหมาย แต่ใน DNA ปรากฎว่าอาจจะไม่ใช่ไหม? หรือจะแต่แตกต่างแตกต่างจากโปรตีน...

ดังนั้นจึงมีข้อกำหนดในการประเมินทั้ง DNA และโปรตีนจากมุมมองของบริบทเชิงความหมาย แต่ไม่มีการชี้แจงว่าควรประเมินอะไรและอย่างไร

ในสถานการณ์เช่นนี้ P.P. Garyaev เสนอรวมถึงการประเมินทางภาษาไม่ใช่ DNA และโปรตีน แต่เป็น "ภาพบุคคล" สามมิติแบบโฮโลแกรม ฉันต้องยอมรับตำแหน่งที่แข็งแกร่งมาก และมีประสิทธิผลมาก...

แต่ด้วยตัวอักษรของเซลล์ด้วยกลไกที่คุ้นเคยอยู่แล้วจึงไม่สามารถเข้าใจได้อย่างสมบูรณ์ เขามีอยู่จริงหรือไม่มีเลย และแนวคิดนี้เป็นเพียงการเปรียบเทียบหรือไม่?

นักชีววิทยาไม่ได้ให้คำชี้แจง แต่พวกเขายังคงใช้แนวคิดนี้อย่างดื้อรั้น ทุกคนต่างมีความเข้าใจเป็นของตัวเอง...

เกี่ยวกับระบบการเข้ารหัสดั้งเดิม

เป็นเรื่องเกี่ยวกับเซลล์ดั้งเดิมซึ่งอาจอยู่ในขั้นตอนของการแบ่งเซลล์ออกเป็นโปรคาริโอตและยูคาริโอต ตอนนี้มันถูกซ่อนไว้ด้วยการทับซ้อนกันและการเบี่ยงเบนมากมายในทั้งสองอย่าง วิวัฒนาการนับล้านปีผ่านไปอย่างไร้ร่องรอย

แต่ยังคง…

DNA ไม่ใช่แหล่งเก็บข้อมูลเสมอไป ก่อนหน้านี้ RNA สามารถมีบทบาทนี้ได้ มันเข้ามาแทนที่โปรตีนอย่างสมบูรณ์ในบางช่วง การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นสิ่งนี้ และฐาน DNA และ RNA ก็ไม่ได้มี 4 เสมอไป แต่ตอนนี้เราไม่ได้พูดถึงเรื่องนั้น...

แต่ในบางขั้นตอนของการพัฒนาระบบการเข้ารหัสข้อมูลก็ปรากฏขึ้นซึ่งตรงตามข้อกำหนดทั้งหมดของข้อมูลและโครงสร้างเชิงตรรกะสำหรับการควบคุมกระบวนการของเซลล์

คลาสสิกแบบเดียวกับที่ทุกคนชี้ไปและเริ่มปฏิเสธทันที...

อาร์เรย์ข้อมูล - DNA, RNA ลำดับที่ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ 4 ชนิดรวมกัน: A,T(U),C,G

ขั้นตอนการอ่านข้อมูลคือ 1 นิวคลีโอไทด์

วิธีการอ่านข้อมูลเป็นลำดับ

ปริมาตรของการอ่านครั้งเดียวคือสามเท่า

ไม่มีระบบลอจิคัลที่สามารถนับได้ แต่เธอสามารถนับหนึ่งได้ นี่เป็นอีกมากแล้ว และสร้างความแตกต่าง แตกต่างหน่วยในสองคู่ที่อยู่ติดกันก็ทำเช่นเดียวกัน และถ้าแกนสมมาตรเป็นจริง ก็ค่อนข้างจะสามารถกำหนดสถานะตรรกะของตำแหน่งใกล้เคียงที่สัมพันธ์กับแกนดังกล่าวได้ แต่เห็นได้ชัดว่าเป็นเรื่องยากมากที่จะเพิ่มพื้นที่อ่านหนังสือโดยไม่ต้องนับในขั้นตอนนั้น

และด้วยเหตุนั้น ณ ขณะนั้น- แฝดคือรูปแบบสูงสุดที่เป็นไปได้ของหน่วยข้อมูลของระบบ คายประจุบนแกนสมมาตร คายประจุทางด้านขวา และคายประจุทางด้านซ้าย

หน่วยการบัญชีที่แตกต่างกันสามหน่วย...แม้จะอ่านทีละขั้นตอน...ก็เยอะมาก

ในระบบการเข้ารหัสข้อมูล DNA และ RNA จะใช้สถานะลอจิคัลที่เป็นไปได้ 4 สถานะและการอ่านค่าแฝด ความซับซ้อนของเซลล์นั้นรุนแรงมาก

จะพิสูจน์ได้อย่างไรว่ารหัสนั้นเป็นแฝดสาม? ฉันได้แสดงสิ่งนี้มากกว่าหนึ่งครั้งแล้ว มาเขียนกันใหม่: เบส - 4, กรดอะมิโน - 20, โคดอนหรือแฝดสาม - 64

คณิตศาสตร์นั้นง่ายมาก: 64/3 = 21

จำนวนแฝดที่ไม่ทับซ้อนกันจำนวนนี้สามารถหาได้ด้วยขั้นตอนการตรึงผ่านฐานเดียว เหล่านี้คือแฝด 20 ตัวสำหรับกรดอะมิโนและโคดอน STOP หนึ่งตัว

ในทางกลับกัน: 4 3 = 64 ซึ่งก็คือ 21x3 = 63 เท่ากัน ซึ่งเป็นชุดค่าผสมของแฝด 60 ชุด รหัสหยุด 3 ตัว และรหัสเริ่มต้น ปิดชุดรูปแบบผันแปร นี่เป็นเพียงคณิตศาสตร์ แต่... มันแสดงให้เห็นว่าในตอนแรก มีการอ่านฐานสามฐานติดต่อกันจริงๆ - รหัสที่ขั้นตอนที่ 1 ฐาน สิ่งนี้กำหนดจำนวนกรดอะมิโนที่ใช้ - 20 ดังนั้นจึงยังคงเป็นแฝดสาม

ในกรณีนี้ ความเสื่อมของรหัสกรดอะมิโนในแฝดนั้นชัดเจน มันเกิดจากการทับซ้อนของโค้ด

เราเข้าใจผิดเกี่ยวกับการเกิดขึ้นของความเสื่อมของโคดอน นี่ไม่ใช่การขยายขีดความสามารถของระบบในการเข้ารหัสข้อมูล แต่เป็น "ข้อผิดพลาดในอดีต" นี่คือเสียงสะท้อนของระบบการเข้ารหัสดั้งเดิม...

ข้อมูลในหัวข้อ:

“หน้า 153: “... กรดอะมิโนหนึ่งตัวถูกเข้ารหัสด้วยรหัสหลายตัว รหัสดังกล่าวเรียกว่าความเสื่อม...ความเสื่อมชนิดนี้ไม่ได้บ่งบอกถึงความไม่แน่นอนในการสร้างโมเลกุลโปรตีน...แต่เพียงหมายความว่ากรดอะมิโนบางตัวสามารถถูกส่งไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมในสายโซ่ของโมเลกุลโปรตีนได้ โดยใช้คำรหัสไม่กี่คำ”

แน่นอนว่า ในการเข้ารหัสกรดอะมิโนใดๆ ในเบส DNA โค้ดแฝดสามตัวก็เพียงพอแล้ว อีกทั้งมีการเข้ารหัสที่ไม่ทับซ้อนกัน ทำซ้ำหนึ่งโคดอนหลาย ๆ ครั้งตามที่คุณต้องการ และรับโมเลกุลของกรดอะมิโนที่ต้องการในโปรตีนได้มากเท่าที่ต้องการ ง่ายดาย เรียบง่าย เข้าใจได้ และมีค่าใช้จ่ายด้านพลังงานเพียงเล็กน้อย

ความเสื่อมของรหัสแฝดเป็นมาตรการที่จำเป็น ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับวิธีการอ่านรหัสดั้งเดิม มันเพิ่งเกิดขึ้นในช่วงวิวัฒนาการ

กลไกสำหรับการปรากฏตัวของความเสื่อมของโค้ดมีลักษณะดังนี้:

เมื่ออ่านแฝดสามในขั้นละ 1 ฐาน มีเพียงสัญลักษณ์เดียวของแฝดเท่านั้นที่จะเปลี่ยนแปลงในแต่ละขั้นตอน และสองสัญญาณของแฝดยังคงอยู่ที่เดิม เฉพาะตำแหน่งของพวกเขาเท่านั้นที่เปลี่ยนพร้อมกัน ด้วยสองขั้นตอน ข้อมูลของสัญลักษณ์เดียวของแฝดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่จะผ่านไปตามลำดับผ่านตำแหน่งการแสดงผลทั้งหมด

ทำไมเราถึงต้องการสิ่งนี้?

ด้วยอักขระเข้ารหัส 3 ตัว จะมีการทำซ้ำ 2 ตัวอักษรในแต่ละขั้นตอน และมีเพียงการเปลี่ยนแปลงเดียวเท่านั้น ในขั้นตอนถัดไป เครื่องหมายที่สองก็จะเปลี่ยนไปเช่นกัน และป้ายหนึ่งจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงไปตามเส้นทางที่เดินทาง การเปลี่ยนแปลงสัญญาณโดยสมบูรณ์จะเกิดขึ้นหลังจากขั้นตอนที่สามเท่านั้น เฉพาะตอนนี้ชุดค่าผสม Triplet ใหม่จะไม่ได้รับอิทธิพลจากชุดค่าผสมก่อนหน้านี้

ด้วยขั้นตอนแฝดสาม แต่ละแฝดใหม่ในรูปแบบไม่ได้ขึ้นอยู่กับขั้นตอนก่อนหน้า แต่... ขั้นตอนดังกล่าวสำหรับระบบการอ่านนั้นเป็นไปไม่ได้

และ DNA แฝดสามที่ถูกสร้างขึ้นนั้นต้องพึ่งพาซึ่งกันและกันในระหว่างการอ่าน

การไหลที่ราบรื่นของแฝดหนึ่งไปยังอีกแฝดหนึ่งนำไปสู่ข้อจำกัดในความสามารถในการใช้การเรียงสับเปลี่ยนทั้งหมดในแฝดอย่างรวดเร็ว สำหรับการใช้งานที่เป็นไปได้ของแฝด 64 สายพันธุ์ทั้งหมด ต้องใช้ 64 * 3 = 192 ขั้นตอนเดียวในการอ่าน DNA แฝด และในทางกลับกัน จากทั้งหมด 64 ขั้นตอนในการอ่านชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ โดยการอ่านรหัสทั้งหมดทีละขั้นตอนตามลำดับ ตั้งแต่ขั้นตอนแรกถึงวันที่ 64 จะมีการทำซ้ำ 42 ครั้ง และชุดค่าผสมไม่เกิน 1/3 = 21 ชุดจะเป็น มีเอกลักษณ์. และอีก 1/3….

นี่คือคำตอบว่าทำไมถึงมีกรดอะมิโนเพียง 20 ตัว อาจมีมากกว่านั้นแต่ระบบเข้ารหัสและอ่านข้อมูลไม่อนุญาต

ดังนั้นเซลล์จึงเริ่มใช้รหัสเพิ่มเติมจากเดิม 42 ครั้ง เธอทำอย่างอื่นไม่ได้ เพราะช่องว่างในการออกอากาศเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้ มีรหัส - รหัสใดรหัสหนึ่งและไรโบโซมจะต้องดำเนินการแปล รูปแบบการนำส่งจากรหัสแฝดอิสระหนึ่งไปยังอีกรหัสหนึ่งเริ่มจัดการกับกรดอะมิโน 20 ชนิดเดียวกันอย่างรวดเร็ว แต่ขึ้นอยู่กับความถี่ของการใช้ สำหรับอันหนึ่งมี 6 รหัสและอีกอันก็เพียงพอแล้ว เราลงทะเบียนสิ่งนี้ว่าเป็นความเสื่อมของโค้ด

เป็นที่ชัดเจนว่าเมื่อใช้โคดอนที่ต้องพึ่งพา ฐานของการขนส่ง tRNA ก็ควรขยายออกไปด้วย และมันก็เกิดขึ้น ในระบบเต็มรูปแบบ จำนวนโคดอนบน mRNA จะต้องตรงกับจำนวนแอนติโคดอนบน tRNA ดังนั้น tRNA จำนวนมากเพียงบ่งชี้ว่าระบบถูกสร้างขึ้นในลักษณะนี้เท่านั้น

ดังที่เราเห็นระบบการเข้ารหัสเริ่มต้นหรือเริ่มต้นในระยะที่ปรากฏของนิวคลีโอไทด์ 4 ตัวใน DNA นั้นมองเห็นได้ชัดเจน ถัดมาเป็นชั้นของกระบวนการวิวัฒนาการในเวลาต่อมา และวันนี้เราก็มี...สิ่งที่เรามี

รหัสกรดอะมิโนพื้นฐานเริ่มต้น

ในทางกลับกัน หากคุณทำตามเส้นทางนี้ จากทั้งหมด 64 รายการที่เป็นไปได้ คุณสามารถเลือกชุดค่าผสมได้ 21 ชุดและใช้เป็นชุดค่าผสมหลัก แต่อันไหนล่ะ?

เซลล์จะเลือกได้อย่างไร? คำตอบที่ง่ายที่สุดนั้นขึ้นอยู่กับความสมมาตรสูงสุดของแฝด

ลองใช้หลักการสมมาตรเพื่อค้นหาชุดค่าผสมที่จำเป็นและตรวจสอบว่าเราเข้าใจวิธีการเข้ารหัสกรดอะมิโนใน DNA ตามธรรมชาติได้อย่างถูกต้องเพียงใด เพื่อดำเนินการนี้ เราจะรวบรวมรหัสสมมาตรทุกรูปแบบในตารางที่ 2 ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม... กรดอะมิโนที่เป็นไปได้ 15 จาก 16 ตัวได้รับรหัสสมมาตร

แต่ยังมีกรดอะมิโนเหลืออีก 5 ตัวและหยุด

เห็นได้ชัดว่าธรรมชาติเดินไปในเส้นทางเดียวกัน...และสะดุดที่เดียวกัน มีการใช้ตัวเลือกแบบสมมาตรทั้งหมด ไม่มีที่ว่างสำหรับขยายระบบ และมีโค้ดไม่เพียงพอ เธอใช้ตัวเลือกใดต่อไปเพื่อค้นหารหัสต่อไป

ตอนนี้การทำซ้ำและองค์ประกอบเพิ่มเติมอีกหนึ่งรายการ...

กิน. CAA, AAC, UGG และนี่คือรหัสหยุดหลัก - UAA

ยังเหลือรหัสอีกสองรหัสให้ค้นหา...

GAC และ ส.ค. อย่างหลังกลายเป็นรหัสเริ่มต้น...

และจำนวนชุดค่าผสมหลักทั้งหมดที่ใช้ใน DNA และ RNA กลายเป็น 21 ตารางที่ 2 สะท้อนเส้นทางการค้นหาสำหรับการกำหนดรหัสหลัก

แต่ที่นี่ ตรรกะเชิงวิวัฒนาการของการพัฒนาก็แสดงให้เห็นตัวอย่างที่น่าสนใจเช่นกัน มีการใช้สมมาตรที่สมบูรณ์เท่านั้นถึงจุดสิ้นสุดและทันที ตัวเลือกที่เหลือไม่ได้ใช้ทันทีและไม่สมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น สำหรับกรดอะมิโน Gly จะใช้โคดอนหลัก GGG แล้วจึงเติม GGU จากปริมาณสำรองที่ไม่ได้ใช้...

การจองรหัสที่สร้างขึ้นใช้งานได้จนถึงนาทีสุดท้าย ปัจจุบัน ทุนสำรองทั้งหมดถูกใช้หมดไปนานแล้ว และถึงเวลาที่จะรวมฟังก์ชันต่างๆ เข้าด้วยกันเมื่อเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น สำหรับรหัสเริ่มต้น การค้นหาเริ่มต้นวิธีใหม่ในการขยายขีดความสามารถของการเข้ารหัสแบบแฝด กรดอะมิโนใน RNA นี่อาจเป็นวิธีการเลือกรหัสหลัก โดยความสมมาตรและการเรียงสับเปลี่ยนที่ง่ายที่สุด...

ตารางที่ 2

ตรรกะของการกระทำนั้นชัดเจน เราอาจทำผิดพลาดในลำดับการกระทำ แต่ตอนนี้ไม่สำคัญนัก แน่นอนว่านี่เป็นเพียงรูปแบบต่างๆ ของฉัน ผู้เชี่ยวชาญอาจรู้ดีกว่าว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นจริงหรือไม่ แต่ก็ยัง... มันกลับกลายเป็นสิ่งที่น่าสนใจ

จบไม่ตรงตาม...

รหัสสมมาตรแปลก ๆ สามารถใช้กับการอ่านแฝดเท่านั้นโดยไม่ทับซ้อนกัน จุดนี้บังคับให้เราพิจารณาคณิตศาสตร์ข้างต้นอีกครั้งในการได้รับกรดอะมิโน 20 ชนิดเพื่อใช้ในการเข้ารหัสแฝด เห็นได้ชัดว่าสิ่งหนึ่งไม่สอดคล้องกับอีกสิ่งหนึ่ง

คณิตศาสตร์แสดงให้เห็นความเป็นจริงตามวัตถุประสงค์ของการเคลื่อนที่แบบองค์ประกอบต่อองค์ประกอบของไรโบโซมไปตาม RNA แต่การใช้ความสมมาตรอย่างกว้างขวางในการเข้ารหัสกรดอะมิโนก็ไม่ใช่เรื่องบังเอิญ และชี้ไปที่การอ่านค่าแบบอิสระสามเท่า

เป็นไปได้ว่าการอ่านข้อมูล RNA แบบองค์ประกอบต่อองค์ประกอบมีอยู่ก่อนการเข้ารหัสแบบแฝดและในบางครั้งพร้อมกับการปรากฏตัวของแฝด เป็นตัวกำหนดปริมาณกรดอะมิโนที่ใช้

แต่ในบางช่วงก็มีการพัฒนาแบบก้าวกระโดด ระบบการเข้ารหัสได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ การอ่านค่า Triplet อย่างอิสระบังคับให้เราเข้ารหัสกรดอะมิโนที่ใช้ตามความสมมาตรอีกครั้ง แต่วิวัฒนาการไม่รู้ว่าจะละทิ้งทางเลือกเก่าๆ ได้อย่างไร...

มีรหัสเพิ่มเติมอยู่แล้ว เราต้องแจกจ่ายให้กับกรดอะมิโน ขึ้นอยู่กับความถี่ของการใช้

และภาพที่ขัดแย้งกันก็เกิดขึ้น การอ่านค่าดูเหมือนจะไม่ทับซ้อนกัน และโคดอนหนึ่งตัวก็เพียงพอที่จะเข้ารหัสกรดอะมิโนได้ แต่มีการใช้ตัวแปรทั้ง 64 ตัว ความซ้ำซ้อนที่อาจเกิดขึ้นของการเข้ารหัสนั้นครอบคลุมด้วยความเสื่อมของโค้ด มีการสำรองที่คำนวณไว้ แต่จริงๆ แล้วไม่มี เราได้เห็นแล้วว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

เป็นไปได้มากว่าการพัฒนาอย่างรวดเร็วของไรโบโซมของเซลล์เป็นปัจจัยในการแก้ไขระบบ ท้ายที่สุดแล้ว พวกมันจะกำหนดระบบการเข้ารหัสทั้งหมดและการนำไปใช้ในสิ่งมีชีวิตในเซลล์

สันนิษฐานได้ว่าโซนการอ่านข้อมูลของไรโบโซมเกินตัวเลขสามหลักมานานแล้วและเกินขีดจำกัดเหล่านี้ไปมาก สามารถเลือกและจดจำข้อมูลของโคดอนที่ต้องการภายในพื้นที่การอ่านข้อมูลขนาดใหญ่ได้ สิ่งนี้ทำให้สามารถทิ้งไรโบโซมไว้เป็นขั้นตอนทีละองค์ประกอบได้ แต่ยังตระหนักถึงความเป็นไปได้ของการอ่านแฝดในโหมดอิสระอีกด้วย ไรโบโซมได้รับ RAM จากที่ไหนสักแห่ง

ดังที่เราเห็นโซนการอ่านข้อมูลของไรโบโซมแม้แต่ในโปรคาริโอตก็มีถึง 7 นิวคลีโอไทด์แล้ว และนี่ไม่ใช่ขีดจำกัด หากเรายึดถือพื้นฐานว่าไรโบโซมมีสองศูนย์กลางสำหรับการแปลหรือการอ่านข้อมูล ดังนั้นพื้นที่รวมสำหรับการอ่านข้อมูลของไรโบโซมหนึ่งจะมีถึง 14 นิวคลีโอไทด์แล้ว บางส่วนของรหัสถือเป็นแฝดสาม และส่วนที่เหลือถือเป็นบริบท...

และตอนนี้…

และตอนนี้ทุกอย่างก็สับสนไปหมด ตามที่นักชีววิทยา การนับเกิดขึ้นในแฝดสาม แม้ว่าจะไม่มีใครอธิบายว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ไม่ได้คำนึงถึงบริบทที่เกิดขึ้นทันที การเปรียบเทียบลำดับรหัส RNA กับโปรตีนที่ได้รับจากลำดับนั้นเป็นงานที่ยากมาก และดูเหมือนจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเข้าใจอย่างชัดเจนว่าระบบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร และสิ่งใดที่นำมาพิจารณาระหว่างการแปล

ยิ่งไปกว่านั้น นักชีววิทยาไม่ได้มุ่งเน้นไปที่การจัดระบบ แต่มุ่งเน้นไปที่การค้นหาความเบี่ยงเบนไปจากระบบ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มข้อเท็จจริงที่มีอยู่มากมายที่มีอยู่แล้ว และสร้างปัญหาที่น่าสงสัยที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขสำหรับตัวพวกเขาเอง ความสับสนเสริมด้วยความสับสนโดยสิ้นเชิงของการเบี่ยงเบนต่างๆ ในกลไกในการอ่านแฝดของโปรคาริโอตและยูคาริโอตให้กลายเป็นปริศนาอักษรไขว้ตัวใหญ่ตัวเดียว... ซึ่งดูเหมือนพวกเขาจะสับสนกันเอง

ทำไม พวกเขามีภารกิจที่แตกต่างกัน พวกมันทำงานกับวัตถุทางชีววิทยาตามธรรมเนียมทางวิทยาศาสตร์ ดังนั้นข้อสรุปเกี่ยวกับประเด็นของการเข้ารหัส RNA จึงสะท้อนให้เห็นในทฤษฎี "สวิง" ไม่ใช่ในระบบหลักการของการอ่านข้อมูลและทฤษฎีการเข้ารหัส เข้าใจได้แต่ต้องหาทางออก...

แนวทางด้านเทคนิคในการแก้ปัญหาการทำความเข้าใจการเข้ารหัส DNA ซึ่งเสนอโดยนักชีววิทยาเองยังไม่หมดความสามารถ จริงๆแล้วมันยังไม่ได้ใช้เลย มีการใช้คำศัพท์เท่านั้น แต่ไม่ใช่แนวทาง

บางทีอาจถึงเวลาแล้วที่จะใช้การวิเคราะห์ด้วยเครื่องจักรของลำดับ DNA โดยคำนึงถึงพื้นที่การอ่านข้อมูลที่ขยายซึ่งสัมพันธ์กับการเข้ารหัสแฝด จากนั้นกลไกการออกฤทธิ์ของบริบทการเข้ารหัสที่ใกล้เคียงกับการอ่านทริปเล็ตมากที่สุด และอาจรวมถึงองค์ประกอบการเขียนโปรแกรมของกระบวนการแปลโปรตีนที่ไรโบโซมจดจำไว้ก็จะชัดเจนขึ้น การวิเคราะห์ดังกล่าวมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาบริเวณที่ยังไม่แปลของ RNA และ DNA เนื่องจากเป็นที่ชัดเจนแล้วว่าสิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบซอฟต์แวร์ของระบบการเข้ารหัส กระบวนการทั้งหมดขึ้นอยู่กับกระบวนการเหล่านี้ รวมถึงการแปลโปรตีนด้วย ชื่อ 'ขยะ' ไม่เหมาะกับชื่ออย่างชัดเจนเลย...

และไม่สามารถมี "ขยะ" ในอาร์เรย์ของข้อมูลสำคัญเชิงกลยุทธ์ที่จัดเก็บไว้ใน DNA ได้ ไม่มีระบบข้อมูลใดที่สามารถจ่ายได้

ระดับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันทำให้สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้ สร้างระบบการจัดการข้อมูลในโครงสร้างเซลลูลาร์ ชี้แจงช่องทางการสื่อสาร สร้างองค์ประกอบการควบคุมที่สำคัญ และระบบสัญญาณ อย่างน้อยระดับความซับซ้อนทางเทคนิคโดยประมาณของระบบควบคุมนี้ก็จะชัดเจน จนถึงตอนนี้ สิ่งเดียวที่ชัดเจนก็คือไรโบโซมมีบทบาทสำคัญในมัน แต่หุ่นยนต์เซลลูล่าร์สากลนี้มีความซับซ้อนทางเทคนิคเพียงใด ความซับซ้อนทางเทคนิคของกลไกการบริหารส่วนที่เหลือของเซลล์มีลักษณะอย่างไรเมื่อเทียบกับพื้นหลังของมัน

ฉันยังไม่พบคำตอบใด ๆ ...

วรรณกรรม:

1. Garyaev P.P. เทอร์ติชนี จี.จี. ลีโอโนวา อี.เอ. โมโลจิน เอ.วี. ฟังก์ชั่นคลื่นชีวภาพของ DNA http://nature.web.ru/db/msg.html?mid=1157645&s
2. Nikitin A.V. การอ่านและประมวลผลข้อมูล DNA // “ Academy of Trinitarianism”, M. , El No. 77-6567, pub.16147, 08.11.2010

Nikitin A.V. ปัญหาในการทำความเข้าใจระบบการเข้ารหัส DNA // “ Academy of Trinitarianism”, M. , El No. 77-6567, pub.16181, 11.27.2010

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีโปรตีนชุดพิเศษ สารประกอบนิวคลีโอไทด์บางชนิดและลำดับของพวกมันในโมเลกุล DNA ก่อให้เกิดรหัสพันธุกรรม เป็นการถ่ายทอดข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของโปรตีน แนวคิดบางอย่างได้รับการยอมรับในพันธุศาสตร์ ตามข้อมูลดังกล่าว ยีนหนึ่งตัวสอดคล้องกับเอนไซม์หนึ่งตัว (โพลีเปปไทด์) ควรจะกล่าวว่าการวิจัยเกี่ยวกับกรดนิวคลีอิกและโปรตีนได้ดำเนินการในระยะเวลาค่อนข้างนาน ต่อไปในบทความเราจะมาดูรหัสพันธุกรรมและคุณสมบัติของมันให้ละเอียดยิ่งขึ้น จะมีการจัดเตรียมลำดับเหตุการณ์โดยย่อของการวิจัยด้วย

คำศัพท์เฉพาะทาง

รหัสพันธุกรรมเป็นวิธีการเข้ารหัสลำดับของโปรตีนกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้องกับลำดับนิวคลีโอไทด์ วิธีการสร้างข้อมูลนี้เป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด โปรตีนเป็นสารอินทรีย์ธรรมชาติที่มีโมเลกุลสูง สารประกอบเหล่านี้มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตด้วย ประกอบด้วยกรดอะมิโน 20 ชนิดซึ่งเรียกว่าคาโนนิคัล กรดอะมิโนถูกจัดเรียงเป็นสายโซ่และเชื่อมต่อกันในลำดับที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด เป็นตัวกำหนดโครงสร้างของโปรตีนและคุณสมบัติทางชีวภาพ นอกจากนี้ยังมีกรดอะมิโนหลายสายในโปรตีน

ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอ

กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิกเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ เธอมีหน้าที่รับผิดชอบในการส่ง การจัดเก็บ และการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้ DNA ใช้เบสไนโตรเจนสี่เบส เหล่านี้รวมถึงอะดีนีน, กัวนีน, ไซโตซีน, ไทมีน RNA ประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ชนิดเดียวกัน ยกเว้นว่ามีไทมีน แต่มีนิวคลีโอไทด์ที่มียูราซิล (U) แทน โมเลกุล RNA และ DNA เป็นสายโซ่นิวคลีโอไทด์ ด้วยโครงสร้างนี้จึงเกิดลำดับ - "อักษรพันธุกรรม"

การรับรู้ข้อมูล

การสังเคราะห์โปรตีนซึ่งถูกเข้ารหัสโดยยีนนั้นเกิดขึ้นได้โดยการรวม mRNA บนเทมเพลต DNA (การถอดความ) นอกจากนี้ยังมีการถ่ายโอนรหัสพันธุกรรมไปเป็นลำดับกรดอะมิโนด้วย นั่นคือการสังเคราะห์สายโซ่โพลีเปปไทด์บน mRNA เกิดขึ้น ในการเข้ารหัสกรดอะมิโนทั้งหมดและสัญญาณสำหรับการสิ้นสุดลำดับโปรตีน นิวคลีโอไทด์ 3 ตัวก็เพียงพอแล้ว ห่วงโซ่นี้เรียกว่าแฝด

ประวัติความเป็นมาของการศึกษา

การศึกษาโปรตีนและกรดนิวคลีอิกได้ดำเนินการมาเป็นเวลานาน ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 แนวคิดแรก ๆ ก็ปรากฏขึ้นเกี่ยวกับธรรมชาติของรหัสพันธุกรรมในที่สุด ในปี 1953 มีการค้นพบว่าโปรตีนบางชนิดประกอบด้วยลำดับของกรดอะมิโน จริงอยู่ในเวลานั้นพวกเขายังไม่สามารถระบุจำนวนที่แน่นอนได้และมีข้อพิพาทมากมายเกี่ยวกับเรื่องนี้ ในปี พ.ศ. 2496 มีการตีพิมพ์ผลงานสองชิ้นโดยผู้เขียนวัตสันและคริก คนแรกระบุเกี่ยวกับโครงสร้างรองของ DNA ครั้งที่สองพูดถึงการคัดลอกที่อนุญาตโดยใช้การสังเคราะห์เทมเพลต นอกจากนี้ ยังเน้นย้ำถึงความจริงที่ว่าลำดับฐานเฉพาะนั้นเป็นรหัสที่นำข้อมูลทางพันธุกรรมมาด้วย Georgiy Gamow นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันและโซเวียตสันนิษฐานสมมติฐานการเข้ารหัสและพบวิธีทดสอบ ในปี 1954 งานของเขาได้รับการตีพิมพ์ ในระหว่างนั้นเขาได้เสนอให้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโนกับ "รู" รูปทรงเพชร และใช้เป็นกลไกการเข้ารหัส จากนั้นจึงเรียกว่าขนมเปียกปูน เมื่ออธิบายงานของเขา Gamow ยอมรับว่ารหัสพันธุกรรมอาจเป็นแฝดสาม งานของนักฟิสิกส์เป็นหนึ่งในงานแรกๆ ที่ถือว่าใกล้เคียงกับความจริง

การจัดหมวดหมู่

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการเสนอแบบจำลองรหัสพันธุกรรมหลายแบบ มีสองประเภท: แบบทับซ้อนและไม่ทับซ้อนกัน ครั้งแรกมีพื้นฐานมาจากการรวมนิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวไว้ในโคดอนหลายตัว ประกอบด้วยรหัสพันธุกรรมรูปสามเหลี่ยม ลำดับ และรหัสพันธุกรรมรอง รุ่นที่สองถือว่าสองประเภท รหัสที่ไม่ทับซ้อนกัน ได้แก่ รหัสผสมและรหัสที่ไม่มีเครื่องหมายจุลภาค ตัวเลือกแรกขึ้นอยู่กับการเข้ารหัสของกรดอะมิโนโดยนิวคลีโอไทด์สามเท่าและสิ่งสำคัญคือองค์ประกอบของมัน ตาม "รหัสที่ไม่มีเครื่องหมายจุลภาค" แฝดสามบางตัวสอดคล้องกับกรดอะมิโน แต่บางตัวไม่สอดคล้องกับ ในกรณีนี้ เชื่อกันว่าหากมีการจัดเรียงแฝดที่มีนัยสำคัญใดๆ ตามลำดับ แฝดอื่นๆ ที่อยู่ในกรอบการอ่านที่แตกต่างกันก็ไม่จำเป็น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีความเป็นไปได้ที่จะเลือกลำดับนิวคลีโอไทด์ที่จะเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ และมีแฝดสาม 20 ตัวพอดี

แม้ว่า Gamow และผู้เขียนร่วมของเขาจะตั้งคำถามเกี่ยวกับโมเดลนี้ แต่ก็ถือว่าถูกต้องที่สุดในอีกห้าปีข้างหน้า ในตอนต้นของครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 มีข้อมูลใหม่ปรากฏขึ้นซึ่งทำให้สามารถค้นพบข้อบกพร่องบางประการใน "โค้ดที่ไม่มีเครื่องหมายจุลภาค" พบว่าโคดอนสามารถกระตุ้นการสังเคราะห์โปรตีนในหลอดทดลองได้ เมื่อเข้าใกล้ปี 1965 หลักการของแฝดสามทั้ง 64 คนก็ได้รับการเข้าใจ เป็นผลให้มีการค้นพบความซ้ำซ้อนของรหัสบางตัว กล่าวอีกนัยหนึ่ง ลำดับกรดอะมิโนถูกเข้ารหัสโดยแฝดหลายตัว

คุณสมบัติที่โดดเด่น

คุณสมบัติของรหัสพันธุกรรมได้แก่:

รูปแบบต่างๆ

การเบี่ยงเบนครั้งแรกของรหัสพันธุกรรมจากมาตรฐานถูกค้นพบในปี 1979 ระหว่างการศึกษายีนไมโตคอนเดรียในร่างกายมนุษย์ ตัวแปรที่คล้ายกันเพิ่มเติมถูกระบุเพิ่มเติม ซึ่งรวมถึงรหัสไมโตคอนเดรียทางเลือกอีกมากมาย ซึ่งรวมถึงการถอดรหัสรหัสหยุด UGA ซึ่งใช้ในการตรวจสอบทริปโตเฟนในไมโคพลาสมา GUG และ UUG ในอาร์เคียและแบคทีเรียมักถูกใช้เป็นตัวเลือกเริ่มต้น บางครั้งยีนเข้ารหัสโปรตีนด้วยโคดอนเริ่มต้นที่แตกต่างจากโคดอนที่ใช้ตามปกติในสายพันธุ์ นอกจากนี้ในโปรตีนบางชนิด ไรโบโซมจะแทรกซีลีโนซิสเทอีนและไพโรไลซีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนที่ไม่เป็นมาตรฐาน เธออ่านรหัสหยุด ขึ้นอยู่กับลำดับที่พบใน mRNA ปัจจุบัน selenocysteine ​​​​ถือเป็นกรดอะมิโนอันดับที่ 21 และ pyrrolysane เป็นกรดอะมิโนอันดับที่ 22 ที่มีอยู่ในโปรตีน

ลักษณะทั่วไปของรหัสพันธุกรรม

อย่างไรก็ตาม ข้อยกเว้นทั้งหมดเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ในสิ่งมีชีวิต รหัสพันธุกรรมโดยทั่วไปจะมีลักษณะทั่วไปหลายประการ ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบของโคดอนซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์สามตัว (สองตัวแรกอยู่ในตัวกำหนด) การถ่ายโอนโคดอนโดย tRNA และไรโบโซมไปเป็นลำดับกรดอะมิโน

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียพบว่า DNA ซ่อนข้อมูลที่เข้ารหัสซึ่งทำให้เราพิจารณาบุคคลว่าเป็นคอมพิวเตอร์ทางชีววิทยาซึ่งประกอบด้วยโปรแกรมที่ซับซ้อน

ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันควอนตัมพันธุศาสตร์กำลังพยายามถอดรหัสข้อความลึกลับในโมเลกุล DNA และการค้นพบของพวกเขาทำให้เชื่อได้มากขึ้นว่าในตอนแรกมีพระคำ และเราเป็นผลผลิตจากสุญญากาศ Superbrain ประธาน ICG กล่าวถึงเรื่องนี้ ปีเตอร์ เปโตรวิช การยาเยฟ.

เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่ไม่คาดคิด: โมเลกุล DNA ไม่เพียงประกอบด้วยยีนที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิด และยีนที่รับผิดชอบต่อรูปร่างของใบหน้า หู สีตา ฯลฯ แต่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยข้อความที่เข้ารหัส .
ยิ่งกว่านั้นข้อความเหล่านี้ครอบครองร้อยละ 95-99 ของปริมาณโครโมโซมทั้งหมด! - หมายเหตุ: นักวิทยาศาสตร์ชาวตะวันตกถือว่านี่เป็นส่วนที่ไม่จำเป็น...อย่างที่พวกเขาพูดกันว่ามันเป็นขยะ- และมีเพียงร้อยละ 1-5 เท่านั้นที่ถูกครอบครองโดยยีนฉาวโฉ่ที่สังเคราะห์โปรตีน

ส่วนหลักของข้อมูลที่มีอยู่ในโครโมโซมยังไม่ทราบสำหรับเรา ตามที่นักวิทยาศาสตร์ของเรากล่าวไว้ DNA เป็นข้อความเดียวกับข้อความในหนังสือ แต่มีความสามารถในการอ่านไม่เพียงแต่ตัวอักษรต่อตัวอักษรและบรรทัดต่อบรรทัดเท่านั้น แต่ยังอ่านจากตัวอักษรใดก็ได้ด้วยเพราะไม่มีการแบ่งระหว่างคำ โดยการอ่านข้อความนี้พร้อมกับตัวอักษรแต่ละตัวที่ตามมา จะได้รับข้อความใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ คุณสามารถอ่านไปในทิศทางตรงกันข้ามได้หากแถวนั้นเรียบ และถ้าสายข้อความถูกกางออกในพื้นที่สามมิติ เช่น ในลูกบาศก์ ข้อความนั้นก็สามารถอ่านได้ทุกทิศทาง

ข้อความไม่คงที่ มีการเคลื่อนไหวและเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากโครโมโซมของเราหายใจ แกว่งไปมา ทำให้เกิดข้อความจำนวนมาก การทำงานร่วมกับนักภาษาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างคำพูดของมนุษย์ ข้อความในหนังสือ และโครงสร้างของลำดับ DNA นั้นใกล้เคียงกันทางคณิตศาสตร์ นั่นคือข้อความเหล่านี้เป็นข้อความในภาษาที่เรายังไม่รู้จักจริงๆ เซลล์พูดคุยกัน เช่นเดียวกับคุณและฉัน เครื่องมือทางพันธุกรรมมีจำนวนภาษามากมายนับไม่ถ้วน

บุคคลคือโครงสร้างข้อความที่อ่านเองได้ เซลล์พูดคุยกันในลักษณะเดียวกับที่ผู้คนพูดคุยกัน - Pyotr Petrovich Garyaev สรุป โครโมโซมของเราใช้โปรแกรมสำหรับสร้างสิ่งมีชีวิตจากไข่ผ่านสนามชีวภาพ - โฟตอนและอะคูสติก ภายในไข่จะมีการสร้างภาพแม่เหล็กไฟฟ้าของสิ่งมีชีวิตในอนาคต โปรแกรมทางสังคมของมันถูกบันทึกไว้ - โชคชะตา หากคุณต้องการ

โปรแกรมที่เขียนด้วย DNA ไม่สามารถเกิดขึ้นได้อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของดาร์วิน: ในการบันทึกข้อมูลจำนวนมหาศาลนั้นต้องใช้เวลานานกว่าการดำรงอยู่ของจักรวาลหลายเท่า

มันเหมือนกับการพยายามสร้างอาคารของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโกด้วยการขว้างอิฐ ข้อมูลทางพันธุกรรมสามารถถ่ายทอดได้ในระยะไกล โมเลกุล DNA สามารถดำรงอยู่ได้ในรูปแบบของสนามข้อมูล ตัวอย่างง่ายๆ ของการถ่ายโอนสารพันธุกรรมคือการแทรกซึมของไวรัสเข้าสู่ร่างกายของเรา เช่น ไวรัสอีโบลา

หลักการของ "ความคิดอันบริสุทธิ์" นี้สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์บางประเภทที่ช่วยให้สามารถนำเข้าสู่ร่างกายมนุษย์และมีอิทธิพลต่อจากภายในได้
« เราได้พัฒนา, - Pyotr Petrovich กล่าว - เลเซอร์บนโมเลกุล DNA สิ่งนี้มีศักยภาพที่น่าเกรงขาม เช่น มีดผ่าตัด สามารถใช้รักษาหรือฆ่าได้ โดยไม่ต้องพูดเกินจริงฉันจะพูดแบบนี้ พื้นฐานสำหรับการสร้างอาวุธออกฤทธิ์ต่อจิตประสาท- หลักการทำงานเป็นเช่นนี้

เลเซอร์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างอะตอมอย่างง่าย และโมเลกุล DNA ขึ้นอยู่กับข้อความ คุณป้อนข้อความบางอย่างลงในส่วนของโครโมโซม และโมเลกุล DNA เหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นสถานะเลเซอร์ นั่นคือคุณมีอิทธิพลต่อพวกมันเพื่อให้โมเลกุล DNA เริ่มเรืองแสงและส่งเสียง - พูด!
และในขณะนี้ แสงและเสียงสามารถทะลุผ่านบุคคลอื่นและแนะนำโปรแกรมทางพันธุกรรมของผู้อื่นให้กับเขาได้ และบุคคลนั้นเปลี่ยนไป เขาได้รับคุณลักษณะที่แตกต่างกัน เริ่มคิดและกระทำแตกต่างออกไป”

*****

ดูเหมือนว่ารหัสพันธุกรรมจะถูกประดิษฐ์ขึ้นนอกระบบสุริยะเมื่อหลายพันล้านปีก่อน

ข้อความนี้สนับสนุนแนวคิดเรื่อง panspermia - สมมติฐานที่ว่าสิ่งมีชีวิตถูกนำมายังโลกจากนอกโลก แน่นอนว่านี่เป็นแนวทางใหม่และกล้าหาญในการพิชิตกาแลคซี ถ้าเราจินตนาการว่านี่เป็นขั้นตอนที่จงใจโดยสิ่งมีชีวิตชั้นสูงจากต่างดาวที่รู้วิธีดำเนินการด้วยสารพันธุกรรม

นักวิจัยแนะนำว่าในช่วงหนึ่ง DNA ของเราถูกเข้ารหัสด้วยสัญญาณจากมนุษย์ต่างดาวจากอารยธรรมนอกโลกโบราณ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ารหัสทางคณิตศาสตร์ที่พบใน DNA ของมนุษย์ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยวิวัฒนาการเพียงอย่างเดียว

ลายเซ็นกาแล็กซีของมนุษยชาติ

น่าประหลาดใจที่ปรากฎว่าเมื่อติดตั้งโค้ดแล้ว มันจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตามมาตราส่วนเวลาของจักรวาล ตามที่นักวิจัยอธิบาย DNA ของเราเป็น "วัสดุ" ที่ทนทานที่สุด และนั่นคือเหตุผลว่าทำไมโค้ดจึงเป็น "ลายเซ็น" ที่น่าเชื่อถือและชาญฉลาดอย่างยิ่งสำหรับมนุษย์ต่างดาวที่จะอ่านมัน นิตยสาร Icarus กล่าว

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า: “รหัสที่บันทึกไว้สามารถคงไว้ซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงตามมาตราส่วนเวลาของจักรวาล อันที่จริง นี่คือการออกแบบที่น่าเชื่อถือที่สุด ดังนั้นจึงมอบโซลูชันการจัดเก็บข้อมูลที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษสำหรับลายเซ็นอัจฉริยะ- จีโนมที่ถูกเขียนใหม่อย่างเหมาะสมเป็นรหัสใหม่พร้อมลายเซ็น จะยังคงถูกแช่แข็งอยู่ในเซลล์และลูกหลานของมัน ซึ่งสามารถถูกขนส่งผ่านอวกาศและเวลาได้”

นักวิจัยเชื่อว่า DNA ของมนุษย์ได้รับการจัดระเบียบอย่างแม่นยำจนเผยให้เห็น “ชุดโครงสร้างทางคณิตศาสตร์และอุดมการณ์ของภาษาสัญลักษณ์” งานของนักวิทยาศาสตร์ทำให้พวกเขาเชื่อว่าแท้จริงแล้วเรา "ถูกสร้างขึ้นนอกโลก" เมื่อหลายพันล้านปีก่อน

ภาษาสากลของจักรวาล - รหัสจักรวาลที่มีชีวิต

แนวคิดและความเชื่อเหล่านี้ไม่ได้รับการยอมรับในชุมชนวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม การศึกษาเหล่านี้ได้พิสูจน์สิ่งที่นักวิจัยบางคนพูดมานานหลายทศวรรษว่าวิวัฒนาการไม่สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยตัวเอง และมีบางสิ่งที่มาจากนอกโลกเกี่ยวกับสายพันธุ์ทั้งหมดของเรา

อย่างไรก็ตาม การศึกษาและข้อความเหล่านี้ไม่ได้เปิดเผยความลับหลัก ความลึกลับที่ยังคงอยู่เช่นปัจจุบัน หากสิ่งมีชีวิตนอกโลกสร้างมนุษยชาติและสิ่งมีชีวิตบนโลกอย่างแท้จริง แล้ว "ใคร" หรือ "อะไร" ที่สร้างสิ่งมีชีวิตนอกโลกเหล่านี้?

ดังนั้นเราจึงเป็นข้อความ?
มนุษยชาติได้รับมอบหมายบทบาทของ SMS เพื่อมองไปสู่อนาคต...

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบในรหัสพันธุกรรมชุดของโครงสร้างภาษาทางคณิตศาสตร์และอุดมการณ์ล้วนๆ ทั้งหมดซึ่งไม่สามารถนำมาประกอบกับความบังเอิญได้ สิ่งนี้สามารถตีความได้ว่าเป็นสัญญาณที่สมเหตุสมผลเท่านั้น

ในปี 2013 ผลการศึกษาได้รับการเผยแพร่ ผู้เขียนพยายามใช้เทคนิคการค้นหาสัญญาณจากแหล่งอัจฉริยะนอกโลก (โครงการ SETI) ไม่ใช่กับพื้นที่อันกว้างใหญ่ของจักรวาล... แต่รวมถึงรหัสพันธุกรรม ของสิ่งมีชีวิตบนบก

“...เราแสดงให้เห็นว่ารหัสของโลกแสดงการเรียงลำดับที่แม่นยำและตรงตามเกณฑ์ของสัญญาณข้อมูล โครงสร้างโค้ดอย่างง่ายเผยให้เห็นโครงสร้างทางคณิตศาสตร์และอุดมคติทั้งหมดที่สอดคล้องกันของภาษาสัญลักษณ์เดียวกัน โครงสร้างที่ซ่อนอยู่เหล่านี้มีความแม่นยำและเป็นระบบ ดูเหมือนจะเป็นผลมาจากตรรกะที่แม่นยำและการคำนวณที่ไม่สำคัญ แทนที่จะเป็นผลลัพธ์ของกระบวนการสุ่ม (สมมติฐานว่างที่ว่านี่คือผลลัพธ์ของโอกาส พร้อมด้วยกลไกวิวัฒนาการเชิงสมมุติ ถูกปฏิเสธด้วย ความสำคัญ< 10-13). Конструкции настолько чётки, что кодовое отображение уникально выводится из своего алгебраического представления. Сигнал демонстрирует легко распознаваемые печати искусственности, среди которых символ нуля, привилегированный десятичный синтаксис и семантические симметрии. Кроме того, экстракция сигнала включает в себя логически прямолинейные, но вместе с тем абстрактные операции, что делает эти конструкции принципиально несводимыми к естественному происхождению. ...»

ดังนั้นรหัสพันธุกรรมจึงไม่เพียงแต่เป็นรหัสที่ใช้ในการบันทึกข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการสร้างและการทำงานของสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังเป็น "ลายเซ็น" อีกด้วย ความน่าจะเป็นของแหล่งกำเนิดแบบสุ่มซึ่งน้อยกว่า 10-13 สิ่งนี้ในทางปฏิบัติ โดยไม่มีทางเลือกอื่นบ่งชี้ถึงแหล่งกำเนิดรหัสพันธุกรรมอันชาญฉลาด

สัญญาณของร่างกายที่เกี่ยวข้องกับโปรตีนบางชนิด โปรตีนประกอบด้วยกรดอะมิโน ข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับโปรตีนจะถูกเก็บไว้ใน DNA ซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ คำถามเกิดขึ้น: 1) ข้อมูลทางพันธุกรรมเกี่ยวกับโปรตีนถูกเข้ารหัสใน DNA อย่างไร? ในปี พ.ศ. 2504 มีการสร้างรหัสยีนซึ่งเป็นหลักการในการบันทึกข้อมูลการถ่ายทอดทางพันธุกรรมเกี่ยวกับการเกิดกรดอะมิโนในโปรตีนหลังการเกิดนิวคลีโอไทด์ของ DNA นักบุญแห่งรหัสยีน: 1) ความเป็นสามเท่าคือตำแหน่งของกรดอะมิโนหนึ่งตัว - คุณถูกเข้ารหัสโดยการรวมกันของ 3 นิวคลีโอไทด์ (การรวมกันของ 3 นิวคลีโอไทด์ - แฝด, โคดอน) มีแฝดสามที่เป็นไปได้ 64 ตัวที่ทราบ และ 3 ในนั้นไม่มีภาระทางความหมายและเป็น หยุดรหัส: UAA, UAG, UGA 2) ความเสื่อม - กรดอะมิโนตำแหน่ง 1 สามารถเข้ารหัสได้ด้วยแฝดหรือโคดอนหลายตัว 3) รหัสยีนไม่ซ้อนทับภายใน 1 GEN กล่าวคือ นิวคลีโอไทด์ 1 ตัวไม่สามารถสัมพันธ์กับแฝด 2 ตัวพร้อมกันได้ 4) รหัสพันธุกรรมโดยไม่มีเครื่องหมายจุลภาค เช่น ไม่มีนิวคลีโอไทด์อิสระระหว่างแฝดสาม 5) รหัสพันธุกรรมเป็นสากล นั่นคือเหมือนกันในองค์กรต่างๆ 6) มีเสถียรภาพ นั่นคือ มันไม่เปลี่ยนแปลงไปตามรุ่น เมื่อกำหนดลักษณะรหัสยีนจะใช้แนวคิดเรื่องการเสริมกันนั่นคือความสอดคล้องที่สมบูรณ์ของอามิอิทีหลังคลอดในโปรตีนนิวคลีโอไทด์หลังคลอดของ DNA การใช้งานจะเป็นไปตาม inf ในเซลล์ ในเซลล์ยูโคริโอต DNA เกือบทั้งหมดอยู่ในนิวเคลียส การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมซึ่งหมายความว่าต้องมีตัวกลาง แมวจะถ่ายโอนยีน inf จากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึม ผู้ส่งสารเป็นโมเลกุล mRNA การใช้งาน inf ที่สืบทอดมาประกอบด้วย 2 กระบวนการ: 1) การถอดรหัส - การสังเคราะห์โมเลกุล RNA บน DNA เช่นเดียวกับบนเมทริกซ์ 2) การแปล - การแปลนิวคลีโอไทด์สุดท้ายเป็นลำดับกรดอะมิโน

29) การรับรู้ข้อมูลทางชีวภาพในเซลล์ ปรากฏการณ์การต่อเชื่อม การถ่ายโอนข้อมูลทางชีวภาพไปเป็นโปรตีน (การแปล) ในเซลล์ยูคาริโอต DNA ทั้งหมดอยู่ในนิวเคลียส การสังเคราะห์โปรตีนเกิดขึ้นในไซโตพลาสซึมบนไรโบโซม ซึ่งหมายความว่ามีคนกลางที่ถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมจากนิวเคลียสไปยังไซโตพลาสซึมซึ่งเป็นโมเลกุล mRNA ดังนั้นกลไกในการใช้ข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์จึงประกอบด้วยกระบวนการถอดความและการแปลซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการทำงานของยีนด้วย การถอดเสียง- นี่คือการสังเคราะห์โมเลกุล RNA บน DNA เช่นเดียวกับเมทริกซ์กระบวนการเอนไซม์ที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้พลังงาน ATP ส่วนที่ 1 ของสายโซ่ DNA เป็นแม่แบบสำหรับการสังเคราะห์โมเลกุล RNA การสังเคราะห์มาจากนิวคลีโอไทด์อิสระและขึ้นอยู่กับหลักการของการเสริมกัน เอนไซม์สังเคราะห์หลักคือ RNA polymerase เอนไซม์ประเภทนี้มีอยู่ในเซลล์โปรคาริโอต ในเซลล์ยูคาริโอต เอนไซม์นี้มี 3 ประเภท: 1) RNA polymerase1 - มีหน้าที่ในการสังเคราะห์ r-RNA 2) RNA polymerase2 - สำหรับการสังเคราะห์ i-RNA 3) RNA polymerase3 มีหน้าที่ในการสังเคราะห์โมเลกุล RNA ขนาดเล็กทั้งหมด โดยเฉพาะ t-RNA และ r-RNA บางชนิดที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ กระบวนการถอดความประกอบด้วย 3 ขั้นตอน: การเริ่มต้น (เริ่มต้น); การยืดตัว (การยืดตัว); การสิ้นสุด (สิ้นสุด) ในระยะแรก เอนไซม์ RNA polymerase จะจดจำนิวคลีโอไทด์สุดท้ายก่อนยีน นิวคลีโอไทด์สุดท้ายนี้เรียกว่า เครื่องออกเสียง - เมื่อจดจำ pronator แล้ว RNA polymerase จะแก้ไขมัน สิ่งนี้จะคลายเกลียวคู่ของ DNA พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับยีนนี้จะเป็นอิสระ ส่วนที่ 1 ของห่วงโซ่ ดีเอ็นเอกลายเป็นเมทริกซ์สำหรับการสังเคราะห์โมเลกุล RNA ในระหว่างระยะที่สอง RNA polymerase จะเคลื่อนที่ไปตามส่วนของ DNA และสังเคราะห์โมเลกุล RNA ในทิศทาง 5"-3" ในระยะที่ 3: การสังเคราะห์ RNA จะดำเนินต่อไปจนกว่า RNA polymerase จะไปถึงนิวคลีโอไทด์สุดท้ายที่ส่วนท้ายของยีน นิวคลีโอไทด์สุดท้ายเหล่านี้เรียกว่าสัญญาณการยุติการถอดรหัสหรือสัญญาณหยุด การถอดความสิ้นสุดที่นี่ สรุป: ในระหว่างการถอดเสียง การถอดเสียงหลักของ mRNA, r-RNA และ t-RNA จะถูกสังเคราะห์

การถอดเสียง mRNA หลัก ในเซลล์โปรคาริโอต โมเลกุล RNA ที่เจริญเต็มที่จะถูกสังเคราะห์ทันที ซึ่งกลายเป็นเมทริกซ์สำหรับการสังเคราะห์โมเลกุลโปรตีน ในเซลล์ยูคาริโอต โมเลกุล mRNA ที่ยังไม่เจริญเต็มที่จะถูกสังเคราะห์ขึ้น ซึ่งเรียกว่าโปร-อาร์เอ็นเอ จากนั้นในนิวเคลียสเมื่อสิ้นสุดการถอดความการเจริญเติบโตจะเกิดขึ้นในนิวเคลียส - การประมวลผล ประกอบด้วย 3 ขั้นตอน: 1) การกำหนดสูงสุด นิวคลีโอไทด์ดัดแปลงทางเคมีหนึ่งตัวคือเมทิลกัวโนซิลติดอยู่ที่ปลาย 5 ฟุตของโมเลกุล pro-mRNA มีการสร้างโครงสร้างหมวกขึ้น โครงสร้างนี้อำนวยความสะดวกในการจับ mRNA กับไรโบโซมเพิ่มเติม 2) โพลิอะดีเลชั่น มีการเพิ่มอะดีนิลนิวคลีโอไทด์ 100-200 ตัวที่ปลาย 3' ของ pro-RNA บริเวณโพลีอะดีนิเลตถูกสร้างขึ้น ซึ่งจะทำให้โมเลกุล mRNA มีความเสถียร และส่งเสริมการปลดปล่อยจากนิวเคลียสไปสู่ไซโตพลาสซึม

3) การประกบ mRNA ประกอบด้วยเอ็กซอนและอินตรอน การประกบคือการกำจัดอินตรอนออกจากโมเลกุลโปร-RNA และการรวมตัวของเอ็กซอนโดยใช้ลิเกส จากผลของการประมวลผล จะทำให้เกิด -RNA ที่เป็นผู้ใหญ่ซึ่งมีความยาวเท่ากับ 1/10 ของการถอดเสียงหลัก จากนั้น RNA นี้จะเข้าสู่ไซโตพลาสซึมจากนั้นมีเพียง 3-5% เท่านั้นที่ออกจากนิวเคลียสและส่วนที่เหลือจะถูกทำลายไป ออกอากาศ . ส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน: กรดอะมิโน, t-RNA, mRNA, ไรโบโซม, ATP, เอนไซม์ คลังสินค้าออกอากาศ 3 ขั้นตอน: การเริ่มต้น การยืดตัว การสิ้นสุด การเริ่มต้น : คอมเพล็กซ์ของ mRNA และไรโบโซมเกิดขึ้น สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยขอบเขตหมวกของ mRNA ตัวเริ่มต้น tRNA ตัวแรกเหมาะสำหรับคอมเพล็กซ์นี้ ด้วยแอนติโคดอน t-RIK จดจำโคดอนการเริ่มต้นใน mRNA-AUG (ไมไธโอนีน) ในเซลล์ยูคาริโอต กรดอะมิโนตัวแรกของสายโพลีเปปไทด์คือเมไทโอนีน ในตอนท้ายของการสังเคราะห์โปรตีน กรดอะมิโนนี้สามารถลบออกจากสายโซ่โพลีเปปไทด์ได้ การยืดตัว : ในไรโบโซมมีศูนย์กลางการทำงาน 2 ส่วน: a-section (ส่วนการจับของกรดอะมิโน-t-RNA, t-RNA ที่มีกรดอะมิโนเช่น aminoacyl-t-RNA มาที่ส่วนนี้) b) ส่วน (ไซต์การเชื่อมต่อเปปไทด์-tRNA ในบริเวณนี้มี tRNA ที่เกี่ยวข้องกับเปปไทด์ - peptidyl-tRNA) การทำงานของบริเวณเหล่านี้สัมพันธ์กับการยืดตัวของสายโซ่โปรตีน สมมติว่ามีการสังเคราะห์เปปไทด์สายโซ่แล้ว สารเชิงซ้อน peptidyl-tRNA จะอยู่ในตำแหน่ง P ของไรโบโซม tRNA ที่มีกรดอะมิโนจะมาถึงบริเวณ A ของไรโบโซม หากแอนติโคดอนของ t-RNA เป็นส่วนเสริมของโคดอน i-RNA ดังนั้น t-RNA ที่มีกรดอะมิโนจะยังคงอยู่ในไซต์ A เอนไซม์ไรโบโซมอลทำลายพันธะระหว่าง t-RNA และเปปไทด์ซึ่งอยู่ในไซต์ P และ t-RNA อิสระจะออกจากไซต์ P เอนไซม์ไรโบโซมอื่นๆ หรือทรานสเฟอเรส จะสร้างพันธะเปปไทด์ระหว่างเปปไทด์กับกรดอะมิโนที่อยู่ในตำแหน่ง A ของไรโบโซม นี่คือวิธีที่สายเปปไทด์ยาวขึ้นด้วยกรดอะมิโนหนึ่งตัว ไรโบโซมก้าวไปหนึ่งก้าวเท่ากับ 3 นิวคลีโอไทด์ตามโมเลกุล i-RNA สารเชิงซ้อน t-RNA-เปปไทด์จะย้ายจากไซต์ A ไปยังไซต์ P และไซต์ A นั้นเป็นอิสระและพร้อมที่จะยอมรับ t- ใหม่ RNA กับกรดอะมิโน การสิ้นสุด – การยืดตัวของสายโซ่โพลีเปปไทด์จะดำเนินต่อไปจนกระทั่งตำแหน่ง A ของไรโบโซมมาถึงหนึ่งในโคดอนหยุด เพราะ ไม่ใช่กรดอะมิโนตัวเดียวที่สอดคล้องกับพวกมัน และสิ่งนี้จะสิ้นสุดการสังเคราะห์ทางชีวภาพของเบเคิล, สายโซ่โพลีเปปไทด์, โมเลกุล mRNA จะถูกปล่อยออกมา และไรโบโซมก็แตกออกเป็นหน่วยย่อย หากเซลล์ต้องการโปรตีนนี้จำนวนมาก ก็จะเกิดคอมเพล็กซ์ของไรโบโซมและ mRNA หลายชนิด - โพลีโซม.

ในเซลล์และสิ่งมีชีวิตใดๆ ลักษณะทางกายวิภาค สัณฐานวิทยา และการทำงานทั้งหมดจะถูกกำหนดโดยโครงสร้างของโปรตีนที่ประกอบด้วยโปรตีนเหล่านั้น คุณสมบัติทางพันธุกรรมของร่างกายคือความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิด กรดอะมิโนอยู่ในสายโซ่โพลีเปปไทด์ซึ่งขึ้นอยู่กับลักษณะทางชีวภาพ
แต่ละเซลล์มีลำดับนิวคลีโอไทด์ของตัวเองในสายพอลินิวคลีโอไทด์ของ DNA นี่คือรหัสพันธุกรรมของ DNA ข้อมูลดังกล่าวจะถูกบันทึกเกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีนบางชนิด บทความนี้จะอธิบายว่ารหัสพันธุกรรมคืออะไร คุณสมบัติ และข้อมูลทางพันธุกรรม

ประวัติเล็กน้อย

แนวคิดที่ว่าอาจมีรหัสพันธุกรรมนั้นได้รับการคิดค้นโดย J. Gamow และ A. Down ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 พวกเขาอธิบายว่าลำดับนิวคลีโอไทด์ที่รับผิดชอบในการสังเคราะห์กรดอะมิโนนั้นมีอย่างน้อยสามหน่วย ต่อมาพวกเขาได้พิสูจน์จำนวนนิวคลีโอไทด์ที่แน่นอนสามตัว (นี่คือหน่วยของรหัสพันธุกรรม) ซึ่งเรียกว่าแฝดหรือโคดอน มีนิวคลีโอไทด์ทั้งหมดหกสิบสี่ตัว เนื่องจากโมเลกุลของกรดที่เกิด RNA นั้นประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์ที่ตกค้างต่างกันสี่ตัว

รหัสพันธุกรรมคืออะไร

วิธีการเข้ารหัสลำดับของโปรตีนกรดอะมิโนเนื่องจากลำดับของนิวคลีโอไทด์เป็นลักษณะเฉพาะของเซลล์และสิ่งมีชีวิตทั้งหมด นี่คือรหัสพันธุกรรม
มีนิวคลีโอไทด์สี่ตัวใน DNA:

• อะดีนีน - A;
• กัวนีน - G;
• ไซโตซีน - C;
• ไทมีน - ต.

แสดงด้วยอักษรละตินตัวพิมพ์ใหญ่หรือ (ในวรรณคดีภาษารัสเซีย) ตัวอักษรรัสเซีย
RNA ยังมีนิวคลีโอไทด์สี่ตัว แต่หนึ่งในนั้นแตกต่างจาก DNA:

• อะดีนีน - A;
• กัวนีน - G;
• ไซโตซีน - C;
• ยูราซิล - ยู

นิวคลีโอไทด์ทั้งหมดถูกจัดเรียงเป็นสายโซ่ โดย DNA มีเกลียวคู่ และ RNA มีเกลียวเดี่ยว
โปรตีนถูกสร้างขึ้นจากตำแหน่งที่กำหนดคุณสมบัติทางชีวภาพของมัน ซึ่งอยู่ในลำดับที่แน่นอน

คุณสมบัติของรหัสพันธุกรรม

ทริปเปิลตี้ หน่วยของรหัสพันธุกรรมประกอบด้วยตัวอักษร 3 ตัว คือ แฝด ซึ่งหมายความว่ากรดอะมิโนยี่สิบตัวที่มีอยู่นั้นถูกเข้ารหัสโดยนิวคลีโอไทด์จำเพาะสามชนิดที่เรียกว่าโคดอนหรือไตรเพต มีชุดค่าผสมหกสิบสี่ชุดที่สามารถสร้างได้จากนิวคลีโอไทด์สี่ตัว จำนวนนี้มากเกินพอที่จะเข้ารหัสกรดอะมิโนยี่สิบตัว
ความเสื่อม กรดอะมิโนแต่ละตัวสอดคล้องกับโคดอนมากกว่าหนึ่งตัว ยกเว้นเมไทโอนีนและทริปโตเฟน
ความไม่คลุมเครือ รหัสโคดอนหนึ่งรหัสสำหรับกรดอะมิโนหนึ่งตัว ตัวอย่างเช่น ในยีนของบุคคลที่มีสุขภาพดีซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับเป้าหมายเบต้าของฮีโมโกลบิน GAG และ GAA แฝดสามจะเข้ารหัส A ในทุกคนที่เป็นโรคเคียวเซลล์ นิวคลีโอไทด์หนึ่งตัวจะเปลี่ยนไป
ความเป็นเส้นตรง ลำดับของกรดอะมิโนจะสอดคล้องกับลำดับของนิวคลีโอไทด์ที่มีอยู่ในยีนเสมอ
รหัสพันธุกรรมมีความต่อเนื่องและกะทัดรัด ซึ่งหมายความว่าไม่มีเครื่องหมายวรรคตอน นั่นคือการอ่านอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นโดยเริ่มจากโคดอนบางตัว ตัวอย่างเช่น AUGGGUGTSUAUAUGUG จะถูกอ่านเป็น: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG แต่ไม่ใช่ AUG, UGG และอื่นๆ หรืออย่างอื่น
ความเก่งกาจ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตบนบกทุกชนิด ตั้งแต่มนุษย์ไปจนถึงปลา เห็ดรา และแบคทีเรีย

โต๊ะ

กรดอะมิโนที่มีอยู่บางชนิดไม่ได้รวมอยู่ในตารางที่แสดง ขาดไฮดรอกซีโพรลีน, ไฮดรอกซีไลซีน, ฟอสโฟซีรีน, อนุพันธ์ไอโอโดของไทโรซีน, ซีสตีนและอื่น ๆ เนื่องจากเป็นอนุพันธ์ของกรดอะมิโนอื่น ๆ ที่เข้ารหัสโดย m-RNA และเกิดขึ้นหลังจากการดัดแปลงโปรตีนอันเป็นผลมาจากการแปล
จากคุณสมบัติของรหัสพันธุกรรม เป็นที่ทราบกันว่าโคดอนหนึ่งตัวสามารถเข้ารหัสกรดอะมิโนได้หนึ่งตัว ข้อยกเว้นคือรหัสพันธุกรรมที่ทำหน้าที่เพิ่มเติมและเข้ารหัสวาลีนและเมไทโอนีน mRNA ซึ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้นของโคดอนจะยึดติดกับ t-RNA ซึ่งมีฟอร์มิลเมไธโอน เมื่อการสังเคราะห์เสร็จสิ้น มันจะถูกแยกออกและนำฟอร์มิลตกค้างไปด้วย เปลี่ยนสภาพเป็นเมไทโอนีน ดังนั้นโคดอนข้างต้นจึงเป็นตัวริเริ่มการสังเคราะห์สายพอลิเพปไทด์ หากพวกเขาไม่อยู่ที่จุดเริ่มต้นพวกเขาก็ก็ไม่ต่างจากคนอื่นๆ

ข้อมูลทางพันธุกรรม

แนวคิดนี้หมายถึงโปรแกรมคุณสมบัติที่สืบทอดมาจากบรรพบุรุษ มันฝังอยู่ในพันธุกรรมเป็นรหัสพันธุกรรม
รหัสพันธุกรรมเกิดขึ้นในระหว่างการสังเคราะห์โปรตีน:

• ผู้ส่งสารอาร์เอ็นเอ;
• ไรโบโซม rRNA

ข้อมูลจะถูกส่งผ่านการสื่อสารโดยตรง (DNA-RNA-โปรตีน) และการสื่อสารแบบย้อนกลับ (Medium-protein-DNA)
สิ่งมีชีวิตสามารถรับ จัดเก็บ ถ่ายทอด และใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
ข้อมูลถูกส่งผ่านโดยมรดกเพื่อกำหนดพัฒนาการของสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะ แต่เนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม ปฏิกิริยาของสิ่งหลังจึงบิดเบี้ยว เนื่องจากวิวัฒนาการและการพัฒนาเกิดขึ้น ด้วยวิธีนี้ข้อมูลใหม่จึงถูกแนะนำเข้าสู่ร่างกาย

ถอดรหัสรหัสของมนุษย์

ในยุค 90 มีการเปิดตัวโครงการจีโนมมนุษย์ ซึ่งเป็นผลมาจากการค้นพบชิ้นส่วนจีโนมที่มียีนมนุษย์ถึง 99.99% ในช่วงปี 2000 ชิ้นส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์โปรตีนและไม่ได้เข้ารหัสยังคงไม่ทราบ บทบาทของพวกเขายังไม่ทราบแน่ชัดในขณะนี้

ค้นพบครั้งล่าสุดในปี 2549 โครโมโซม 1 เป็นโครโมโซมที่ยาวที่สุดในจีโนม โรคมากกว่าสามร้อยห้าสิบโรค รวมถึงมะเร็ง เกิดขึ้นจากความผิดปกติและการกลายพันธุ์

บทบาทของการศึกษาดังกล่าวแทบจะประเมินค่าสูงไปไม่ได้ เมื่อพวกเขาค้นพบว่ารหัสพันธุกรรมคืออะไร มันก็เป็นที่รู้จักตามรูปแบบการพัฒนาที่เกิดขึ้น โครงสร้างทางสัณฐานวิทยา จิตใจ ความโน้มเอียงต่อโรคบางชนิด เมตาบอลิซึม และข้อบกพร่องของแต่ละบุคคลเกิดขึ้นได้อย่างไร