आनुवंशिक कोड और उसके गुण जीवविज्ञान। वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने के एक तरीके के रूप में आनुवंशिक कोड

वे श्रृंखलाओं में पंक्तिबद्ध होते हैं और इस प्रकार आनुवंशिक अक्षरों का अनुक्रम उत्पन्न करते हैं।

जेनेटिक कोड

लगभग सभी जीवित जीवों के प्रोटीन का निर्माण केवल 20 प्रकार के अमीनो एसिड से होता है। इन अमीनो एसिड को कैनोनिकल कहा जाता है। प्रत्येक प्रोटीन अमीनो एसिड की एक श्रृंखला या कई श्रृंखलाएं होती हैं जो कड़ाई से परिभाषित अनुक्रम में जुड़ी होती हैं। यह क्रम प्रोटीन की संरचना और इसलिए उसके सभी जैविक गुणों को निर्धारित करता है।

सीयूयू (ल्यू/एल)ल्यूसीन
सीयूसी (ल्यू/एल)ल्यूसीन
सीयूए (ल्यू/एल)ल्यूसीन
सीयूजी (ल्यू/एल)ल्यूसीन

कुछ प्रोटीनों में, गैर-मानक अमीनो एसिड, जैसे सेलेनोसिस्टीन और पाइरोलिसिन, एमआरएनए में अनुक्रमों के आधार पर, स्टॉप कोडन को पढ़ने वाले राइबोसोम द्वारा डाले जाते हैं। सेलेनोसिस्टीन को अब 21वां और पायरोलिसिन को 22वां, अमीनो एसिड माना जाता है जो प्रोटीन बनाते हैं।

इन अपवादों के बावजूद, सभी जीवित जीवों में सामान्य आनुवंशिक कोड होते हैं: एक कोडन में तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जहां पहले दो निर्णायक होते हैं; कोडन को टीआरएनए और राइबोसोम द्वारा अमीनो एसिड अनुक्रम में अनुवादित किया जाता है।

आनुवंशिक कोड के बारे में विचारों का इतिहास

हालाँकि, 20वीं सदी के शुरुआती 60 के दशक में, नए डेटा ने "अल्पविराम के बिना कोड" परिकल्पना की असंगतता का खुलासा किया। फिर प्रयोगों से पता चला कि कोडन, जिसे क्रिक ने अर्थहीन माना था, इन विट्रो में प्रोटीन संश्लेषण को उत्तेजित कर सकता है, और 1965 तक सभी 64 त्रिक का अर्थ स्थापित हो गया था। यह पता चला कि कुछ कोडन बस अनावश्यक हैं, यानी, अमीनो एसिड की एक पूरी श्रृंखला दो, चार या छह ट्रिपल द्वारा एन्कोड की गई है।

यह सभी देखें

टिप्पणियाँ

1. आनुवंशिक कोड एक कोडन द्वारा दो अमीनो एसिड के लक्षित सम्मिलन का समर्थन करता है। तुरानोव एए, लोबानोव एवी, फोमेंको डीई, मॉरिसन एचजी, सोगिन एमएल, क्लोबुचर एलए, हैटफील्ड डीएल, ग्लैडीशेव वीएन। विज्ञान। 2009 जनवरी 9;323(5911):259-61।
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लिंक

• जेनेटिक कोड- ग्रेट सोवियत इनसाइक्लोपीडिया से लेख

विकिमीडिया फ़ाउंडेशन. 2010.

पहले, हमने इस बात पर जोर दिया था कि न्यूक्लियोटाइड्स में पृथ्वी पर जीवन के निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण विशेषता है - एक समाधान में एक पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला की उपस्थिति में, संबंधित न्यूक्लियोटाइड्स के पूरक कनेक्शन के आधार पर दूसरी (समानांतर) श्रृंखला के गठन की प्रक्रिया स्वचालित रूप से होती है। . दोनों श्रृंखलाओं में न्यूक्लियोटाइड की समान संख्या और उनकी रासायनिक बन्धुता इस प्रकार की प्रतिक्रिया के कार्यान्वयन के लिए एक अनिवार्य शर्त है। हालाँकि, प्रोटीन संश्लेषण के दौरान, जब mRNA से जानकारी प्रोटीन संरचना में लागू की जाती है, तो पूरकता के सिद्धांत का पालन करने की कोई बात नहीं हो सकती है। यह इस तथ्य के कारण है कि एमआरएनए और संश्लेषित प्रोटीन में न केवल मोनोमर्स की संख्या भिन्न होती है, बल्कि, जो विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, उनके बीच कोई संरचनात्मक समानता नहीं है (एक ओर न्यूक्लियोटाइड, दूसरी ओर अमीनो एसिड) ). यह स्पष्ट है कि इस मामले में पॉलीन्यूक्लियोटाइड से पॉलीपेप्टाइड की संरचना में जानकारी का सटीक अनुवाद करने के लिए एक नया सिद्धांत बनाने की आवश्यकता है। विकासवाद में एक ऐसा सिद्धांत बनाया गया और उसका आधार आनुवंशिक कोड था।

आनुवंशिक कोड न्यूक्लिक एसिड अणुओं में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने की एक प्रणाली है, जो डीएनए या आरएनए में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के एक निश्चित विकल्प पर आधारित होती है, जो प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुरूप कोडन बनाती है।

आनुवंशिक कोड में कई गुण होते हैं।

त्रिगुणता.

पतन या अतिरेक.

असंदिग्धता.

ध्रुवता.

गैर-अतिव्यापी.

सघनता.

बहुमुखी प्रतिभा.

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ लेखक कोड में शामिल न्यूक्लियोटाइड की रासायनिक विशेषताओं या शरीर के प्रोटीन में व्यक्तिगत अमीनो एसिड की घटना की आवृत्ति आदि से संबंधित कोड के अन्य गुणों का भी प्रस्ताव देते हैं। हालाँकि, ये संपत्तियाँ ऊपर सूचीबद्ध संपत्तियों से मिलती-जुलती हैं, इसलिए हम वहां उन पर विचार करेंगे।

एक। त्रिगुणता. कई जटिल रूप से संगठित प्रणालियों की तरह आनुवंशिक कोड में सबसे छोटी संरचनात्मक और सबसे छोटी कार्यात्मक इकाई होती है। ट्रिपलेट आनुवंशिक कोड की सबसे छोटी संरचनात्मक इकाई है। इसमें तीन न्यूक्लियोटाइड होते हैं। कोडन आनुवंशिक कोड की सबसे छोटी कार्यात्मक इकाई है। आमतौर पर, एमआरएनए के त्रिक को कोडन कहा जाता है। आनुवंशिक कोड में, एक कोडन कई कार्य करता है। सबसे पहले, इसका मुख्य कार्य यह है कि यह एकल अमीनो एसिड को एनकोड करता है। दूसरे, कोडन अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं कर सकता है, लेकिन, इस मामले में, यह एक अन्य कार्य करता है (नीचे देखें)। जैसा कि परिभाषा से देखा जा सकता है, त्रिक एक अवधारणा है जो विशेषता बताती है प्राथमिक संरचनात्मक इकाईआनुवंशिक कोड (तीन न्यूक्लियोटाइड)। कोडन - विशेषताएँ प्राथमिक अर्थ इकाईजीनोम - तीन न्यूक्लियोटाइड पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक अमीनो एसिड के जुड़ाव को निर्धारित करते हैं।

प्राथमिक संरचनात्मक इकाई को पहले सैद्धांतिक रूप से समझा गया, और फिर प्रयोगात्मक रूप से इसके अस्तित्व की पुष्टि की गई। वास्तव में, 20 अमीनो एसिड को एक या दो न्यूक्लियोटाइड के साथ एन्कोड नहीं किया जा सकता है क्योंकि बाद वाले केवल 4 हैं। चार में से तीन न्यूक्लियोटाइड 4 3 = 64 प्रकार देते हैं, जो जीवित जीवों में उपलब्ध अमीनो एसिड की संख्या से अधिक है (तालिका 1 देखें)।

तालिका में प्रस्तुत 64 न्यूक्लियोटाइड संयोजनों में दो विशेषताएं हैं। सबसे पहले, 64 त्रिक वेरिएंट में से केवल 61 कोडन हैं और किसी भी अमीनो एसिड को एनकोड करते हैं; उन्हें कहा जाता है सेंस कोडन. तीन त्रिक एन्कोड नहीं करते हैं

तालिका नंबर एक।

मैसेंजर आरएनए कोडन और संबंधित अमीनो एसिड

अमीनो एसिड अनुवाद के अंत का संकेत देने वाले स्टॉप सिग्नल हैं। ऐसे तीन त्रिक हैं - यूएए, यूएजी, यूजीए, उन्हें "अर्थहीन" (बकवास कोडन) भी कहा जाता है। उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, जो त्रिक में एक न्यूक्लियोटाइड के दूसरे के साथ प्रतिस्थापन से जुड़ा होता है, एक अर्थ कोडन से एक बकवास कोडन उत्पन्न हो सकता है। इस प्रकार के उत्परिवर्तन को कहा जाता है बकवास उत्परिवर्तन. यदि ऐसा स्टॉप सिग्नल जीन के अंदर (इसके सूचना भाग में) बनता है, तो इस स्थान पर प्रोटीन संश्लेषण के दौरान प्रक्रिया लगातार बाधित होगी - प्रोटीन का केवल पहला (स्टॉप सिग्नल से पहले) भाग संश्लेषित किया जाएगा। इस विकृति वाले व्यक्ति को प्रोटीन की कमी का अनुभव होगा और इस कमी से जुड़े लक्षणों का अनुभव होगा। उदाहरण के लिए, हीमोग्लोबिन बीटा श्रृंखला को एन्कोड करने वाले जीन में इस प्रकार के उत्परिवर्तन की पहचान की गई थी। एक छोटी निष्क्रिय हीमोग्लोबिन श्रृंखला संश्लेषित की जाती है, जो जल्दी नष्ट हो जाती है। परिणामस्वरूप, बीटा श्रृंखला से रहित हीमोग्लोबिन अणु बनता है। यह स्पष्ट है कि ऐसा अणु अपने कर्तव्यों को पूरी तरह से पूरा करने की संभावना नहीं है। एक गंभीर बीमारी होती है जो हेमोलिटिक एनीमिया (बीटा-शून्य थैलेसीमिया, ग्रीक शब्द "थैलास" से - भूमध्य सागर, जहां यह बीमारी पहली बार खोजी गई थी) के रूप में विकसित होती है।

स्टॉप कोडन की क्रिया का तंत्र सेंस कोडन की क्रिया के तंत्र से भिन्न होता है। यह इस तथ्य से पता चलता है कि अमीनो एसिड को एन्कोड करने वाले सभी कोडन के लिए, संबंधित टीआरएनए पाए गए हैं। निरर्थक कोडन के लिए कोई tRNA नहीं मिला। नतीजतन, टीआरएनए प्रोटीन संश्लेषण को रोकने की प्रक्रिया में भाग नहीं लेता है।

कोडोनअगस्त (कभी-कभी बैक्टीरिया में GUG) न केवल अमीनो एसिड मेथिओनिन और वेलिन को एनकोड करता है, बल्कि ये भी होते हैंप्रसारण आरंभकर्ता .

बी। पतन या अतिरेक.

64 त्रिक में से 61 20 अमीनो एसिड को कूटबद्ध करते हैं। अमीनो एसिड की संख्या की तुलना में त्रिगुणों की संख्या की यह तीन गुना अधिकता बताती है कि सूचना के हस्तांतरण में दो कोडिंग विकल्पों का उपयोग किया जा सकता है। सबसे पहले, सभी 64 कोडन 20 अमीनो एसिड को एन्कोड करने में शामिल नहीं हो सकते हैं, लेकिन केवल 20 और, दूसरी बात, अमीनो एसिड को कई कोडन द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। शोध से पता चला है कि प्रकृति ने बाद वाले विकल्प का इस्तेमाल किया।

उनकी प्राथमिकता स्पष्ट है. यदि 64 भिन्न त्रिक में से केवल 20 अमीनो एसिड को एन्कोड करने में शामिल थे, तो 44 त्रिक (64 में से) गैर-कोडिंग बने रहेंगे, अर्थात। अर्थहीन (बकवास कोडन)। पहले, हमने बताया था कि उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप कोडिंग ट्रिपलेट को बकवास कोडन में बदलना कोशिका के जीवन के लिए कितना खतरनाक है - यह आरएनए पोलीमरेज़ के सामान्य कामकाज को महत्वपूर्ण रूप से बाधित करता है, जिससे अंततः बीमारियों का विकास होता है। वर्तमान में, हमारे जीनोम में तीन कोडन बकवास हैं, लेकिन अब कल्पना करें कि अगर बकवास कोडन की संख्या लगभग 15 गुना बढ़ जाए तो क्या होगा। यह स्पष्ट है कि ऐसी स्थिति में सामान्य कोडन से निरर्थक कोडन में संक्रमण बहुत अधिक होगा।

एक कोड जिसमें एक अमीनो एसिड कई त्रिक द्वारा एन्कोड किया जाता है, अपक्षयी या निरर्थक कहलाता है। लगभग हर अमीनो एसिड में कई कोडन होते हैं। इस प्रकार, अमीनो एसिड ल्यूसीन को छह ट्रिपलेट्स - यूयूए, यूयूजी, टीएसयूयू, टीएसयूसी, टीएसयूए, टीएसयूजी द्वारा एन्कोड किया जा सकता है। वेलिन को चार ट्रिपलेट्स द्वारा एन्कोड किया गया है, फेनिलएलनिन को दो और केवल द्वारा ट्रिप्टोफैन और मेथियोनीनएक कोडन द्वारा एन्कोड किया गया। वह गुण जो एक ही जानकारी को अलग-अलग प्रतीकों के साथ रिकॉर्ड करने से जुड़ा होता है, कहलाता है पतनशीलता.

एक अमीनो एसिड के लिए निर्दिष्ट कोडन की संख्या प्रोटीन में अमीनो एसिड की घटना की आवृत्ति के साथ अच्छी तरह से संबंधित होती है।

और यह संभवतः आकस्मिक नहीं है। किसी प्रोटीन में अमीनो एसिड की घटना की आवृत्ति जितनी अधिक होती है, इस अमीनो एसिड के कोडन को जीनोम में जितनी अधिक बार दर्शाया जाता है, उत्परिवर्तजन कारकों द्वारा इसके नुकसान की संभावना उतनी ही अधिक होती है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि एक उत्परिवर्तित कोडन में समान अमीनो एसिड को एन्कोड करने की अधिक संभावना होती है यदि यह अत्यधिक पतित हो। इस दृष्टिकोण से, आनुवंशिक कोड की विकृति एक ऐसा तंत्र है जो मानव जीनोम को क्षति से बचाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अध: पतन शब्द का उपयोग आणविक आनुवंशिकी में दूसरे अर्थ में किया जाता है। इस प्रकार, एक कोडन में अधिकांश जानकारी पहले दो न्यूक्लियोटाइड में निहित होती है; कोडन की तीसरी स्थिति में आधार कम महत्व का हो जाता है। इस घटना को "तीसरे आधार की विकृति" कहा जाता है। बाद वाली सुविधा उत्परिवर्तन के प्रभाव को कम करती है। उदाहरण के लिए, यह ज्ञात है कि लाल रक्त कोशिकाओं का मुख्य कार्य फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन और ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड को फेफड़ों तक पहुंचाना है। यह कार्य श्वसन वर्णक - हीमोग्लोबिन द्वारा किया जाता है, जो एरिथ्रोसाइट के संपूर्ण साइटोप्लाज्म को भरता है। इसमें एक प्रोटीन भाग - ग्लोबिन होता है, जो संबंधित जीन द्वारा एन्कोड किया जाता है। प्रोटीन के अलावा, हीमोग्लोबिन अणु में हीम होता है, जिसमें आयरन होता है। ग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन से हीमोग्लोबिन के विभिन्न प्रकार प्रकट होते हैं। अक्सर, उत्परिवर्तन जुड़े होते हैं एक न्यूक्लियोटाइड को दूसरे के साथ बदलना और जीन में एक नए कोडन की उपस्थिति, जो हीमोग्लोबिन पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में एक नए अमीनो एसिड को एनकोड कर सकता है। ट्रिपलेट में, उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप, किसी भी न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित किया जा सकता है - पहला, दूसरा या तीसरा। कई सौ उत्परिवर्तन ज्ञात हैं जो ग्लोबिन जीन की अखंडता को प्रभावित करते हैं। पास में 400 जिनमें से एक जीन में एकल न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन और एक पॉलीपेप्टाइड में संबंधित अमीनो एसिड प्रतिस्थापन से जुड़े होते हैं। इनमें से ही 100 प्रतिस्थापन से हीमोग्लोबिन की अस्थिरता और हल्के से लेकर बहुत गंभीर तक विभिन्न प्रकार की बीमारियाँ होती हैं। 300 (लगभग 64%) प्रतिस्थापन उत्परिवर्तन हीमोग्लोबिन समारोह को प्रभावित नहीं करते हैं और विकृति का कारण नहीं बनते हैं। इसका एक कारण उपर्युक्त "तीसरे आधार की विकृति" है, जब त्रिक एन्कोडिंग सेरीन, ल्यूसीन, प्रोलाइन, आर्जिनिन और कुछ अन्य अमीनो एसिड में तीसरे न्यूक्लियोटाइड के प्रतिस्थापन से एक पर्यायवाची कोडन की उपस्थिति होती है। समान अमीनो एसिड एन्कोडिंग। ऐसा उत्परिवर्तन स्वयं को फेनोटाइपिक रूप से प्रकट नहीं करेगा। इसके विपरीत, 100% मामलों में ट्रिपलेट में पहले या दूसरे न्यूक्लियोटाइड के किसी भी प्रतिस्थापन से एक नए हीमोग्लोबिन संस्करण की उपस्थिति होती है। लेकिन इस मामले में भी, गंभीर फेनोटाइपिक विकार नहीं हो सकते हैं। इसका कारण हीमोग्लोबिन में एक अमीनो एसिड का भौतिक रासायनिक गुणों में पहले के समान दूसरे एसिड के साथ प्रतिस्थापन है। उदाहरण के लिए, यदि हाइड्रोफिलिक गुणों वाले एक अमीनो एसिड को दूसरे अमीनो एसिड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, लेकिन समान गुणों के साथ।

हीमोग्लोबिन में हीम का आयरन पोर्फिरिन समूह (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड अणु इससे जुड़े होते हैं) और प्रोटीन - ग्लोबिन होता है। वयस्क हीमोग्लोबिन (HbA) में दो समान होते हैं -चेन और दो -जंजीरें. अणु -श्रृंखला में 141 अमीनो एसिड अवशेष होते हैं, -श्रृंखला - 146, - और -चेन कई अमीनो एसिड अवशेषों में भिन्न होती हैं। प्रत्येक ग्लोबिन श्रृंखला का अमीनो एसिड अनुक्रम उसके अपने जीन द्वारा एन्कोड किया गया है। जीन एन्कोडिंग -श्रृंखला गुणसूत्र 16 की छोटी भुजा में स्थित होती है, -जीन - गुणसूत्र 11 की छोटी भुजा में। जीन एन्कोडिंग में प्रतिस्थापन -पहले या दूसरे न्यूक्लियोटाइड की हीमोग्लोबिन श्रृंखला लगभग हमेशा प्रोटीन में नए अमीनो एसिड की उपस्थिति, हीमोग्लोबिन कार्यों में व्यवधान और रोगी के लिए गंभीर परिणाम की ओर ले जाती है। उदाहरण के लिए, त्रिक सीएयू (हिस्टिडाइन) में से एक में "सी" को "वाई" से बदलने से एक नए त्रिक यूएयू का उद्भव होगा, जो एक अन्य अमीनो एसिड - टायरोसिन को एन्कोडिंग करेगा। फेनोटाइपिक रूप से यह एक गंभीर बीमारी के रूप में प्रकट होगा। स्थिति 63 में समान प्रतिस्थापन -हिस्टिडाइन पॉलीपेप्टाइड से टायरोसिन की श्रृंखला हीमोग्लोबिन को अस्थिर कर देगी। मेथेमोग्लोबिनेमिया रोग विकसित होता है। उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप छठे स्थान पर वेलिन के साथ ग्लूटामिक एसिड का प्रतिस्थापन -चेन सबसे गंभीर बीमारी का कारण है - सिकल सेल एनीमिया। आइए दुखद सूची को जारी न रखें। आइए हम केवल इस बात पर ध्यान दें कि पहले दो न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित करते समय, पिछले एक के समान भौतिक रासायनिक गुणों वाला एक अमीनो एसिड दिखाई दे सकता है। इस प्रकार, ग्लूटामिक एसिड (जीएए) को एन्कोडिंग करने वाले त्रिक में से एक में दूसरे न्यूक्लियोटाइड का प्रतिस्थापन - "यू" के साथ श्रृंखला एक नए ट्रिपलेट (जीयूए) की उपस्थिति की ओर ले जाती है, जो वेलिन को एन्कोड करती है, और पहले न्यूक्लियोटाइड को "ए" के साथ बदलकर ट्रिपलेट एएए बनाती है, जो अमीनो एसिड लाइसिन को एन्कोड करती है। ग्लूटामिक एसिड और लाइसिन भौतिक रासायनिक गुणों में समान हैं - वे दोनों हाइड्रोफिलिक हैं। वेलिन एक हाइड्रोफोबिक अमीनो एसिड है। इसलिए, हाइड्रोफिलिक ग्लूटामिक एसिड को हाइड्रोफोबिक वेलिन के साथ बदलने से हीमोग्लोबिन के गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, जो अंततः सिकल सेल एनीमिया के विकास की ओर जाता है, जबकि हाइड्रोफिलिक ग्लूटामिक एसिड को हाइड्रोफिलिक लाइसिन के साथ बदलने से हीमोग्लोबिन के कार्य में कुछ हद तक परिवर्तन होता है - रोगियों में हल्के रूप का विकास होता है। एनीमिया का. तीसरे आधार के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप, नया त्रिक पिछले वाले के समान अमीनो एसिड को एनकोड कर सकता है। उदाहरण के लिए, यदि सीएसी ट्रिपलेट में यूरैसिल को साइटोसिन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था और एक सीएसी ट्रिपलेट दिखाई दिया, तो व्यावहारिक रूप से मनुष्यों में कोई फेनोटाइपिक परिवर्तन नहीं पाया जाएगा। यह समझने योग्य है, क्योंकि दोनों त्रिक एक ही अमीनो एसिड - हिस्टिडाइन के लिए कोड करते हैं।

निष्कर्ष में, इस बात पर जोर देना उचित है कि आनुवंशिक कोड की विकृति और सामान्य जैविक दृष्टिकोण से तीसरे आधार की विकृति सुरक्षात्मक तंत्र हैं जो डीएनए और आरएनए की अनूठी संरचना में विकास में निहित हैं।

वी असंदिग्धता.

प्रत्येक त्रिक (बकवास को छोड़कर) केवल एक अमीनो एसिड को एनकोड करता है। इस प्रकार, कोडन - अमीनो एसिड की दिशा में आनुवंशिक कोड अस्पष्ट है, अमीनो एसिड - कोडन की दिशा में यह अस्पष्ट (अपक्षयी) है।

स्पष्ट

अमीनो एसिड कोडन

पतित

और इस मामले में, आनुवंशिक कोड में स्पष्टता की आवश्यकता स्पष्ट है। दूसरे विकल्प में, एक ही कोडन का अनुवाद करते समय, विभिन्न अमीनो एसिड को प्रोटीन श्रृंखला में डाला जाएगा और, परिणामस्वरूप, विभिन्न प्राथमिक संरचनाओं और विभिन्न कार्यों वाले प्रोटीन का निर्माण होगा। सेल चयापचय ऑपरेशन के "एक जीन - कई पॉलीपेप्टाइड्स" मोड में बदल जाएगा। स्पष्ट है कि ऐसी स्थिति में जीन का नियामक कार्य पूरी तरह ख़त्म हो जाएगा।

जी. ध्रुवीयता

डीएनए और एमआरएनए से जानकारी पढ़ना केवल एक दिशा में होता है। उच्च क्रम संरचनाओं (द्वितीयक, तृतीयक, आदि) को परिभाषित करने के लिए ध्रुवीयता महत्वपूर्ण है। पहले हमने इस बारे में बात की थी कि निम्न-क्रम संरचनाएँ उच्च-क्रम संरचनाओं को कैसे निर्धारित करती हैं। जैसे ही संश्लेषित आरएनए श्रृंखला डीएनए अणु छोड़ती है या पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला राइबोसोम छोड़ती है, प्रोटीन में तृतीयक संरचना और उच्च क्रम संरचनाएं बनती हैं। जबकि आरएनए या पॉलीपेप्टाइड का मुक्त सिरा तृतीयक संरचना प्राप्त कर लेता है, श्रृंखला का दूसरा सिरा डीएनए (यदि आरएनए प्रतिलेखित होता है) या राइबोसोम (यदि पॉलीपेप्टाइड प्रतिलेखित होता है) पर संश्लेषित होता रहता है।

इसलिए, जानकारी पढ़ने की यूनिडायरेक्शनल प्रक्रिया (आरएनए और प्रोटीन के संश्लेषण के दौरान) न केवल संश्लेषित पदार्थ में न्यूक्लियोटाइड या अमीनो एसिड के अनुक्रम को निर्धारित करने के लिए आवश्यक है, बल्कि माध्यमिक, तृतीयक आदि के सख्त निर्धारण के लिए भी आवश्यक है। संरचनाएँ।

डी. गैर-अतिव्यापी.

कोड ओवरलैपिंग या नॉन-ओवरलैपिंग हो सकता है। अधिकांश जीवों में एक गैर-अतिव्यापी कोड होता है। कुछ चरणों में ओवरलैपिंग कोड पाया जाता है।

एक गैर-अतिव्यापी कोड का सार यह है कि एक कोडन का न्यूक्लियोटाइड एक साथ दूसरे कोडन का न्यूक्लियोटाइड नहीं हो सकता है। यदि कोड ओवरलैपिंग था, तो सात न्यूक्लियोटाइड्स (जीसीयूजीसीयूजी) का अनुक्रम गैर-ओवरलैपिंग कोड के मामले में दो एमिनो एसिड (एलैनिन-अलैनिन) (चित्र 33, ए) को एन्कोड नहीं कर सकता था, लेकिन तीन (यदि वहां है) एक न्यूक्लियोटाइड सामान्य है) (चित्र 33, बी) या पांच (यदि दो न्यूक्लियोटाइड सामान्य हैं) (चित्र 33, सी देखें)। पिछले दो मामलों में, किसी भी न्यूक्लियोटाइड के उत्परिवर्तन से दो, तीन, आदि के अनुक्रम में उल्लंघन होगा। अमीनो अम्ल।

हालाँकि, यह स्थापित किया गया है कि एक न्यूक्लियोटाइड का उत्परिवर्तन हमेशा एक पॉलीपेप्टाइड में एक अमीनो एसिड के समावेश को बाधित करता है। यह एक महत्वपूर्ण तर्क है कि कोड गैर-अतिव्यापी है।

आइए इसे चित्र 34 में समझाएं। बोल्ड लाइनें गैर-अतिव्यापी और ओवरलैपिंग कोड के मामले में अमीनो एसिड को एन्कोडिंग करने वाले ट्रिपल दिखाती हैं। प्रयोगों से स्पष्ट रूप से पता चला है कि आनुवंशिक कोड गैर-अतिव्यापी है। प्रयोग के विवरण में गए बिना, हम ध्यान दें कि यदि आप न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम में तीसरे न्यूक्लियोटाइड को प्रतिस्थापित करते हैं (चित्र 34 देखें)यू (तारांकन चिह्न से चिह्नित) किसी अन्य चीज़ के लिए:

1. एक गैर-अतिव्यापी कोड के साथ, इस अनुक्रम द्वारा नियंत्रित प्रोटीन में एक (पहले) अमीनो एसिड (तारांकन के साथ चिह्नित) का प्रतिस्थापन होगा।

2. विकल्प ए में ओवरलैपिंग कोड के साथ, दो (पहले और दूसरे) अमीनो एसिड (तारांकन के साथ चिह्नित) में एक प्रतिस्थापन होगा। विकल्प बी के तहत, प्रतिस्थापन तीन अमीनो एसिड (तारांकन के साथ चिह्नित) को प्रभावित करेगा।

हालाँकि, कई प्रयोगों से पता चला है कि जब डीएनए में एक न्यूक्लियोटाइड बाधित होता है, तो प्रोटीन में व्यवधान हमेशा केवल एक अमीनो एसिड को प्रभावित करता है, जो एक गैर-अतिव्यापी कोड के लिए विशिष्ट है।

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जीसीयू जीसीयू जीसीयू यूजीसी जीसीयू जीसीयू जीसीयू यूजीसी जीसीयू जीसीयू जीसीयू

*** *** *** *** *** ***

अलानिन - अलानिन अला - सीआईएस - ले अला - ले - ले - अला - ले

ए बी सी

गैर-अतिव्यापी कोड ओवरलैपिंग कोड

चावल। 34. जीनोम में एक गैर-अतिव्यापी कोड की उपस्थिति को समझाने वाला एक आरेख (पाठ में स्पष्टीकरण)।

आनुवंशिक कोड का गैर-ओवरलैप एक अन्य संपत्ति से जुड़ा है - सूचना का पढ़ना एक निश्चित बिंदु से शुरू होता है - दीक्षा संकेत। एमआरएनए में ऐसा आरंभ संकेत कोडन एन्कोडिंग मेथिओनिन एयूजी है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक व्यक्ति में अभी भी बहुत कम संख्या में जीन होते हैं जो सामान्य नियम से विचलित होते हैं और ओवरलैप होते हैं।

ई. सघनता.

कोडन के बीच कोई विराम चिह्न नहीं है। दूसरे शब्दों में, त्रिक एक दूसरे से अलग नहीं होते हैं, उदाहरण के लिए, एक अर्थहीन न्यूक्लियोटाइड द्वारा। आनुवंशिक कोड में "विराम चिह्न" की अनुपस्थिति प्रयोगों में सिद्ध हो चुकी है।

और। बहुमुखी प्रतिभा.

यह कोड पृथ्वी पर रहने वाले सभी जीवों के लिए समान है। आनुवंशिक कोड की सार्वभौमिकता का प्रत्यक्ष प्रमाण संबंधित प्रोटीन अनुक्रमों के साथ डीएनए अनुक्रमों की तुलना करके प्राप्त किया गया था। यह पता चला कि सभी जीवाणु और यूकेरियोटिक जीनोम कोड मानों के समान सेट का उपयोग करते हैं। अपवाद हैं, लेकिन बहुत सारे नहीं।

आनुवंशिक कोड की सार्वभौमिकता के पहले अपवाद कुछ पशु प्रजातियों के माइटोकॉन्ड्रिया में पाए गए थे। इसका संबंध टर्मिनेटर कोडन यूजीए से है, जो कोडन यूजीजी के समान पढ़ता है, जो अमीनो एसिड ट्रिप्टोफैन को एन्कोड करता है। सार्वभौमिकता से अन्य दुर्लभ विचलन भी पाए गए।

एमजेड. आनुवंशिक कोड न्यूक्लिक एसिड अणुओं में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने की एक प्रणाली है, जो डीएनए या आरएनए में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के एक निश्चित विकल्प पर आधारित होती है जो कोडन बनाते हैं,

प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुरूप।आनुवंशिक कोड में कई गुण होते हैं।

जब प्रोटीन को संश्लेषित करना आवश्यक होता है, तो कोशिका के सामने एक गंभीर समस्या उत्पन्न हो जाती है - डीएनए में जानकारी एन्कोडेड अनुक्रम के रूप में संग्रहीत होती है 4 अक्षर(न्यूक्लियोटाइड्स), और प्रोटीन से मिलकर बनता है 20 विभिन्न प्रतीक(अमीनो अम्ल)। यदि आप अमीनो एसिड को एन्कोड करने के लिए एक साथ सभी चार प्रतीकों का उपयोग करने का प्रयास करते हैं, तो आपको केवल 16 संयोजन मिलेंगे, जबकि 20 प्रोटीनोजेनिक अमीनो एसिड होते हैं। पर्याप्त नहीं हैं...

इस विषय पर शानदार सोच का एक उदाहरण है:

"उदाहरण के लिए, ताश के पत्तों का एक डेक लें, जिसमें हम केवल ताश के सूट पर ध्यान देते हैं। आप एक ही प्रकार के कितने त्रिक प्राप्त कर सकते हैं? बेशक चार: तीन दिल, तीन हीरे, तीन हुकुम और तीन क्लब। ऐसे कितने त्रिक हैं जिनके दो कार्ड एक ही सूट के हैं और एक अलग सूट का है? मान लीजिए कि हमारे पास तीसरे कार्ड के लिए चार विकल्प हैं। इसलिए हमारे पास 4x3 = 12 संभावनाएँ हैं। इसके अलावा हमारे पास तीनों अलग-अलग कार्डों के साथ चार ट्रिपलेट हैं। तो, 4+12+4=20, और यह अमीनो एसिड की सटीक संख्या है जिसे हम प्राप्त करना चाहते थे" (जॉर्ज गामो, इंजी. जॉर्ज गामो, 1904-1968, सोवियत और अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी, खगोल भौतिक विज्ञानी और विज्ञान के लोकप्रियकर्ता) .

वास्तव में, प्रयोगों ने साबित कर दिया है कि प्रत्येक अमीनो एसिड के लिए दो अनिवार्य न्यूक्लियोटाइड और एक तीसरा चर, कम विशिष्ट (" हिला देने वाला प्रभाव")। यदि आप चार में से तीन अक्षर लेते हैं, तो आपको 64 संयोजन मिलते हैं, जो अमीनो एसिड की संख्या से काफी अधिक है। इस प्रकार, यह पाया जाता है कि कोई भी अमीनो एसिड तीन न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड किया गया है। इस तिकड़ी को कहा जाता है कोडोन. जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, 64 विकल्प हैं। उनमें से तीन किसी भी अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करते हैं; ये तथाकथित हैं " बकवास कोडन"(फ्रेंच) बकवास- बकवास) या "कोडन बंद करो"।

जेनेटिक कोड

आनुवंशिक (जैविक) कोड न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम के रूप में प्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी को एन्कोड करने का एक तरीका है। इसे न्यूक्लियोटाइड्स (ए, जी, यू, सी) की चार-अक्षर वाली भाषा को अमीनो एसिड की बीस-अक्षर वाली भाषा में अनुवाद करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसकी विशिष्ट विशेषताएं हैं:

• त्रिगुण- तीन न्यूक्लियोटाइड एक कोडन बनाते हैं जो एक अमीनो एसिड के लिए कोड करता है। कुल 61 इंद्रिय कोडोन हैं।
• विशेषता(या असंदिग्धता) - प्रत्येक कोडन केवल एक अमीनो एसिड से मेल खाता है।
• पतन- एक अमीनो एसिड कई कोडन के अनुरूप हो सकता है।
• बहुमुखी प्रतिभा- पृथ्वी पर सभी प्रकार के जीवों के लिए जैविक कोड समान है (हालांकि, स्तनधारियों के माइटोकॉन्ड्रिया में अपवाद हैं)।
• समरैखिकता- कोडन का अनुक्रम एन्कोडेड प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम से मेल खाता है।
• गैर अतिव्यापी- त्रिक एक दूसरे के बगल में स्थित होने के कारण एक दूसरे को ओवरलैप नहीं करते हैं।
• कोई विराम चिह्न नहीं- त्रिक के बीच कोई अतिरिक्त न्यूक्लियोटाइड या कोई अन्य संकेत नहीं हैं।
• एकदिशात्मकता- प्रोटीन संश्लेषण के दौरान, कोडन को बिना छोड़े या पीछे जाए, क्रमिक रूप से पढ़ा जाता है।

हालाँकि, यह स्पष्ट है कि जैविक कोड स्वयं को अतिरिक्त अणुओं के बिना व्यक्त नहीं कर सकता है जो एक संक्रमण कार्य करते हैं या एडाप्टर फ़ंक्शन.

स्थानांतरण आरएनए की एडाप्टर भूमिका

स्थानांतरण आरएनए 4-अक्षर न्यूक्लिक एसिड अनुक्रम और 20-अक्षर प्रोटीन अनुक्रम के बीच एकमात्र मध्यस्थ हैं।

प्रत्येक स्थानांतरण आरएनए में एंटिकोडन लूप में एक विशिष्ट त्रिक अनुक्रम होता है ( anticodon) और केवल एक अमीनो एसिड संलग्न कर सकता है जो इस एंटिकोडन से मेल खाता है। यह टीआरएनए में एक या दूसरे एंटिकोडन की उपस्थिति है जो यह निर्धारित करती है कि प्रोटीन अणु में कौन सा अमीनो एसिड शामिल किया जाएगा, क्योंकि न तो राइबोसोम और न ही एमआरएनए अमीनो एसिड को पहचानता है।

इस प्रकार, टीआरएनए की एडाप्टर भूमिकाहै:

1. अमीनो एसिड के विशिष्ट बंधन में,
2. विशेष रूप से, कोडन-एंटीकोडोन इंटरैक्शन के अनुसार, एमआरएनए से जुड़कर,
3. और, परिणामस्वरूप, एमआरएनए में जानकारी के अनुसार प्रोटीन श्रृंखला में अमीनो एसिड का समावेश होता है।

टीआरएनए में अमीनो एसिड का जुड़ाव एक एंजाइम द्वारा किया जाता है अमीनोएसिल-टीआरएनए सिंथेटेज़, जिसमें एक साथ दो यौगिकों के लिए विशिष्टता है: कोई भी अमीनो एसिड और उसके अनुरूप टीआरएनए। प्रतिक्रिया के लिए दो उच्च-ऊर्जा एटीपी बांड की आवश्यकता होती है। अमीनो एसिड अपने α-कार्बोक्सिल समूह के माध्यम से tRNA स्वीकर्ता लूप के 3" सिरे से जुड़ जाता है, और अमीनो एसिड और tRNA के बीच का बंधन बन जाता है मैक्रोर्जिक. α-अमीनो समूह मुक्त रहता है।

एमिनोएसिल-टीआरएनए संश्लेषण प्रतिक्रिया

चूँकि लगभग 60 अलग-अलग tRNA होते हैं, कुछ अमीनो एसिड में दो या अधिक tRNA होते हैं। समान अमीनो एसिड जोड़ने वाले विभिन्न टीआरएनए कहलाते हैं आइसोस्वीकर्ता.

व्याख्यान 5. जेनेटिक कोड

अवधारणा की परिभाषा

आनुवंशिक कोड डीएनए में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम का उपयोग करके प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम के बारे में जानकारी दर्ज करने की एक प्रणाली है।

चूंकि डीएनए सीधे प्रोटीन संश्लेषण में शामिल नहीं होता है, इसलिए कोड आरएनए भाषा में लिखा जाता है। आरएनए में थाइमिन के स्थान पर यूरैसिल होता है।

आनुवंशिक कोड के गुण

1. त्रिगुण

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

परिभाषा: 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 के 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 ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किए गए हैं:

1 त्रिक के लिए 2 एके = 2.

9 एके, 2 त्रिक प्रत्येक = 18.

1 एके 3 त्रिक = 3.

4 त्रिक का 5 एके = 20.

6 त्रिक का 3 एके = 18.

कुल 61 त्रिक 20 अमीनो एसिड को कूटबद्ध करते हैं।

3. इंटरजेनिक विराम चिह्नों की उपस्थिति।

परिभाषा:

जीन - डीएनए का एक भाग जो एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला या एक अणु को एनकोड करता है टीआरएनए, आरआरएनए याएसआरएनए.

जीनटीआरएनए, आरआरएनए, एसआरएनएप्रोटीन कोडित नहीं हैं.

पॉलीपेप्टाइड को एन्कोड करने वाले प्रत्येक जीन के अंत में आरएनए स्टॉप कोडन, या स्टॉप सिग्नल को एन्कोड करने वाले तीन ट्रिपल में से कम से कम एक होता है। एमआरएनए में उनका निम्नलिखित रूप होता है:यूएए, यूएजी, यूजीए . वे प्रसारण समाप्त (ख़त्म) कर देते हैं।

परंपरागत रूप से, कोडन भी विराम चिह्नों से संबंधित हैअगस्त - लीडर अनुक्रम के बाद पहला। (व्याख्यान 8 देखें) यह बड़े अक्षर के रूप में कार्य करता है। इस स्थिति में यह फॉर्मिलमेथिओनिन (प्रोकैरियोट्स में) को एन्कोड करता है।

4. असंदिग्धता.

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

अपवाद कोडन हैअगस्त . 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 त्रिक प्रकृति और इसकी कॉम्पैक्टनेस को साबित 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 यह साबित करता है कोड प्रतिलेखित है और जीन के अंदर कोई विराम चिह्न नहीं है।प्रयोग दो आसन्न फ़ेज़ जीनों पर किया गया और इसके अलावा दिखाया गया, जीनों के बीच विराम चिह्नों की उपस्थिति।

6. बहुमुखी प्रतिभा.

पृथ्वी पर रहने वाले सभी प्राणियों के लिए आनुवंशिक कोड समान है।

1979 में ब्यूरेल खुला आदर्शमानव माइटोकॉन्ड्रिया कोड।

परिभाषा:

"आदर्श" एक आनुवंशिक कोड है जिसमें अर्ध-दोहरे कोड की विकृति का नियम संतुष्ट होता है: यदि दो त्रिक में पहले दो न्यूक्लियोटाइड मेल खाते हैं, और तीसरा न्यूक्लियोटाइड एक ही वर्ग के हैं (दोनों प्यूरीन हैं या दोनों पाइरीमिडीन हैं) , तो ये त्रिक एक ही अमीनो एसिड के लिए कोड करते हैं।

सार्वभौमिक संहिता में इस नियम के दो अपवाद हैं। सार्वभौमिक में आदर्श कोड से दोनों विचलन मूलभूत बिंदुओं से संबंधित हैं: प्रोटीन संश्लेषण की शुरुआत और अंत:

शरीर के चयापचय में अग्रणी भूमिका प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड से संबंधित है।
प्रोटीन पदार्थ सभी महत्वपूर्ण कोशिका संरचनाओं का आधार बनते हैं, उनमें असामान्य रूप से उच्च प्रतिक्रियाशीलता होती है, और उत्प्रेरक कार्यों से संपन्न होते हैं।
न्यूक्लिक एसिड कोशिका के सबसे महत्वपूर्ण अंग का हिस्सा हैं - नाभिक, साथ ही साइटोप्लाज्म, राइबोसोम, माइटोकॉन्ड्रिया, आदि। न्यूक्लिक एसिड आनुवंशिकता, शरीर की परिवर्तनशीलता और प्रोटीन संश्लेषण में एक महत्वपूर्ण, प्राथमिक भूमिका निभाते हैं।

योजनासंश्लेषण प्रोटीन कोशिका केन्द्रक में संग्रहित होता है, और प्रत्यक्ष संश्लेषण केन्द्रक के बाहर होता है, इसलिए यह आवश्यक है वितरण सेवाइनकोडिंग योजना केन्द्रक से संश्लेषण स्थल तक। यह वितरण सेवा आरएनए अणुओं द्वारा की जाती है।

प्रक्रिया शुरू होती है मुख्य कोशिकाएँ: डीएनए का भाग "सीढ़ी" खुलता और खुलता है। इसके लिए धन्यवाद, आरएनए अक्षर डीएनए स्ट्रैंड में से एक के खुले डीएनए अक्षरों के साथ बंधन बनाते हैं। एंजाइम आरएनए अक्षरों को एक स्ट्रैंड में जोड़ने के लिए स्थानांतरित करता है। इस प्रकार डीएनए के अक्षरों को आरएनए के अक्षरों में "पुनः लिखा" जाता है। नवगठित आरएनए श्रृंखला अलग हो जाती है, और डीएनए "सीढ़ी" फिर से मुड़ जाती है। डीएनए से जानकारी पढ़ने और उसके आरएनए मैट्रिक्स का उपयोग करके इसे संश्लेषित करने की प्रक्रिया को कहा जाता है TRANSCRIPTION , और संश्लेषित आरएनए को मैसेंजर या कहा जाता है एमआरएनए .

आगे के संशोधनों के बाद, इस प्रकार का एन्कोडेड एमआरएनए तैयार है। एमआरएनए केन्द्रक से बाहर आता हैऔर प्रोटीन संश्लेषण स्थल पर जाता है, जहां एमआरएनए के अक्षरों को समझा जाता है। तीन आई-आरएनए अक्षरों का प्रत्येक सेट एक "अक्षर" बनाता है जो एक विशिष्ट अमीनो एसिड का प्रतिनिधित्व करता है।

एक अन्य प्रकार का आरएनए इस अमीनो एसिड को ढूंढता है, इसे एक एंजाइम की मदद से पकड़ता है, और इसे प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर पहुंचाता है। इस आरएनए को ट्रांसफर आरएनए या टी-आरएनए कहा जाता है। जैसे-जैसे एमआरएनए संदेश पढ़ा और अनुवादित किया जाता है, अमीनो एसिड की श्रृंखला बढ़ती है। यह श्रृंखला एक अद्वितीय आकार में मुड़ती और मुड़ती है, जिससे एक प्रकार का प्रोटीन बनता है। यहां तक ​​कि प्रोटीन मोड़ने की प्रक्रिया भी उल्लेखनीय है: हर चीज़ की गणना करने के लिए एक कंप्यूटर की आवश्यकता होती है विकल्प 100 अमीनो एसिड से युक्त एक औसत आकार के प्रोटीन को मोड़ने में 1027 (!) वर्ष लगेंगे। और शरीर में 20 अमीनो एसिड की श्रृंखला बनाने में एक सेकंड से अधिक समय नहीं लगता है और यह प्रक्रिया शरीर की सभी कोशिकाओं में लगातार होती रहती है।

जीन, आनुवंशिक कोड और उसके गुण।

पृथ्वी पर लगभग 7 अरब लोग रहते हैं। आनुवंशिक रूप से समान जुड़वां बच्चों के 25-30 मिलियन जोड़े के अलावा सभी लोग अलग हैं : हर कोई अद्वितीय है, अद्वितीय वंशानुगत विशेषताएं, चरित्र लक्षण, क्षमताएं और स्वभाव हैं।

इन अंतरों को समझाया गया है जीनोटाइप में अंतर- जीव के जीन के सेट; प्रत्येक अद्वितीय है. किसी विशेष जीव की आनुवंशिक विशेषताएं सन्निहित हैं प्रोटीन में - इसलिए, एक व्यक्ति के प्रोटीन की संरचना दूसरे व्यक्ति के प्रोटीन से बहुत थोड़ी ही सही, भिन्न होती है।

इसका मतलब यह नहीं हैकि किन्हीं भी दो लोगों के प्रोटीन बिल्कुल एक जैसे नहीं होते। समान कार्य करने वाले प्रोटीन समान हो सकते हैं या एक दूसरे से केवल एक या दो अमीनो एसिड से थोड़ा भिन्न हो सकते हैं। लेकिन मौजूद नहीं पृथ्वी पर ऐसे लोगों की (समान जुड़वां बच्चों को छोड़कर) जिनके पास सभी प्रोटीन होंगे समान हैं .

प्रोटीन प्राथमिक संरचना की जानकारीडीएनए अणु के एक खंड में न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के रूप में एन्कोड किया गया, जीन - किसी जीव की वंशानुगत जानकारी की एक इकाई। प्रत्येक डीएनए अणु में कई जीन होते हैं। किसी जीव के सभी जीनों की समग्रता ही उसे बनाती है जीनोटाइप . इस प्रकार,

जीन किसी जीव की वंशानुगत जानकारी की एक इकाई है, जो डीएनए के एक अलग खंड से मेल खाती है

वंशानुगत जानकारी की कोडिंग का उपयोग करके होती है जेनेटिक कोड , जो सभी जीवों के लिए सार्वभौमिक है और केवल न्यूक्लियोटाइड के प्रत्यावर्तन में भिन्न होता है जो जीन बनाते हैं और विशिष्ट जीवों के प्रोटीन को एनकोड करते हैं।

जेनेटिक कोड विभिन्न अनुक्रमों (एएटी, एचसीए, एसीजी, टीएचसी, आदि) में संयुक्त डीएनए न्यूक्लियोटाइड के त्रिक (ट्रिप्लेट) होते हैं, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट अमीनो एसिड (जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला में निर्मित होगा) को एनकोड करता है।

वास्तव में कोड गिनता एमआरएनए अणु में न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम , क्योंकि यह डीएनए (प्रक्रिया) से जानकारी हटा देता है ट्रांसक्रिप्शन ) और इसे संश्लेषित प्रोटीन के अणुओं में अमीनो एसिड के अनुक्रम में अनुवादित करता है (प्रक्रिया)। प्रसारण ).
एमआरएनए की संरचना में न्यूक्लियोटाइड्स ए-सी-जी-यू शामिल हैं, जिनके त्रिक कहलाते हैं कोडोन : आई-आरएनए पर डीएनए सीजीटी पर एक ट्रिपलेट एक ट्रिपलेट जीसीए बन जाएगा, और एक ट्रिपलेट डीएनए एएजी एक ट्रिपलेट यूयूसी बन जाएगा। बिल्कुल एमआरएनए कोडन आनुवंशिक कोड रिकॉर्ड में परिलक्षित होता है।

इस प्रकार, आनुवंशिक कोड - न्यूक्लियोटाइड के अनुक्रम के रूप में न्यूक्लिक एसिड अणुओं में वंशानुगत जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए एक एकीकृत प्रणाली . आनुवंशिक कोड एक वर्णमाला के उपयोग पर आधारित है जिसमें केवल चार अक्षर-न्यूक्लियोटाइड होते हैं, जो नाइट्रोजनस आधारों द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं: ए, टी, जी, सी।

आनुवंशिक कोड के मूल गुण:

1. जेनेटिक कोड त्रिक. एक ट्रिपलेट (कोडन) एक अमीनो एसिड को एन्कोड करने वाले तीन न्यूक्लियोटाइड का अनुक्रम है। चूंकि प्रोटीन में 20 अमीनो एसिड होते हैं, इसलिए यह स्पष्ट है कि उनमें से प्रत्येक को एक न्यूक्लियोटाइड द्वारा एन्कोड नहीं किया जा सकता है ( चूंकि डीएनए में केवल चार प्रकार के न्यूक्लियोटाइड होते हैं, इस मामले में 16 अमीनो एसिड अनकोडेड रहते हैं). दो न्यूक्लियोटाइड भी अमीनो एसिड को एनकोड करने के लिए पर्याप्त नहीं हैं, क्योंकि इस मामले में केवल 16 अमीनो एसिड को एनकोड किया जा सकता है। इसका मतलब यह है कि एक अमीनो एसिड को एन्कोड करने वाले न्यूक्लियोटाइड की सबसे छोटी संख्या कम से कम तीन होनी चाहिए। इस स्थिति में, संभावित न्यूक्लियोटाइड त्रिक की संख्या 43 = 64 है।

2. अतिरेक (पतन)कोड इसकी त्रिक प्रकृति का परिणाम है और इसका मतलब है कि एक अमीनो एसिड को कई त्रिक द्वारा एन्कोड किया जा सकता है (क्योंकि 20 अमीनो एसिड और 64 त्रिक होते हैं), मेथियोनीन और ट्रिप्टोफैन के अपवाद के साथ, जो केवल एक त्रिक द्वारा एन्कोड किया जाता है। इसके अलावा, कुछ त्रिक विशिष्ट कार्य करते हैं: एक एमआरएनए अणु में, त्रिक यूएए, यूएजी, यूजीए स्टॉप कोडन हैं, अर्थात। रुकना-संकेत जो पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के संश्लेषण को रोकते हैं। डीएनए श्रृंखला की शुरुआत में स्थित मेथियोनीन (एयूजी) से संबंधित ट्रिपलेट, अमीनो एसिड के लिए कोड नहीं करता है, बल्कि पढ़ने की शुरुआत (रोमांचक) करने का कार्य करता है।

3. असंदिग्धता कोड - अतिरेक के साथ ही, कोड में गुण होता है असंदिग्धता : प्रत्येक कोडन केवल मेल खाता है एकएक निश्चित अमीनो एसिड.

4. समरैखिकता कोड, यानी एक जीन में न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम बिल्कुलप्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम से मेल खाता है।

5. आनुवंशिक कोड गैर-अतिव्यापी और कॉम्पैक्ट , यानी इसमें "विराम चिह्न" शामिल नहीं है। इसका मतलब यह है कि पढ़ने की प्रक्रिया ओवरलैपिंग कॉलम (ट्रिप्लेट्स) की संभावना की अनुमति नहीं देती है, और, एक निश्चित कोडन से शुरू होकर, रीडिंग लगातार आगे बढ़ती है, ट्रिपलेट के बाद ट्रिपलेट, जब तक रुकना-संकेत ( कोडन बंद करो).

6. आनुवंशिक कोड सार्वभौमिक , यानी, सभी जीवों के परमाणु जीन प्रोटीन के बारे में जानकारी को उसी तरह से एन्कोड करते हैं, भले ही इन जीवों के संगठन का स्तर और व्यवस्थित स्थिति कुछ भी हो।

अस्तित्व आनुवंशिक कोड तालिकाएँ डिक्रिप्शन के लिए कोडोन एमआरएनए और प्रोटीन अणुओं की श्रृंखलाओं का निर्माण।

मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं।

निर्जीव प्रकृति में अज्ञात प्रतिक्रियाएँ जीवित प्रणालियों में होती हैं - मैट्रिक्स संश्लेषण प्रतिक्रियाएं।

शब्द "मैट्रिक्स"प्रौद्योगिकी में वे सिक्कों, पदकों और टाइपोग्राफिक फ़ॉन्ट्स की ढलाई के लिए उपयोग किए जाने वाले एक सांचे को नामित करते हैं: कठोर धातु ढलाई के लिए उपयोग किए जाने वाले सांचे के सभी विवरणों को सटीक रूप से पुन: पेश करती है। मैट्रिक्स संश्लेषणएक मैट्रिक्स पर कास्टिंग जैसा दिखता है: नए अणुओं को मौजूदा अणुओं की संरचना में निर्धारित योजना के अनुसार सटीक रूप से संश्लेषित किया जाता है।

मैट्रिक्स सिद्धांत निहित है महत्वपूर्ण या मुख्य स्थान परकोशिका की सबसे महत्वपूर्ण सिंथेटिक प्रतिक्रियाएँ, जैसे न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन का संश्लेषण। ये प्रतिक्रियाएं संश्लेषित पॉलिमर में मोनोमर इकाइयों का सटीक, सख्ती से विशिष्ट अनुक्रम सुनिश्चित करती हैं।

यहां दिशात्मक कार्रवाई चल रही है. मोनोमर्स को एक विशिष्ट स्थान पर खींचनाकोशिकाओं - अणुओं में जो एक मैट्रिक्स के रूप में कार्य करते हैं जहां प्रतिक्रिया होती है। यदि ऐसी प्रतिक्रियाएँ अणुओं के यादृच्छिक टकराव के परिणामस्वरूप होती हैं, तो वे असीम रूप से धीमी गति से आगे बढ़ेंगी। टेम्प्लेट सिद्धांत के आधार पर जटिल अणुओं का संश्लेषण शीघ्रता और सटीकता से किया जाता है। मैट्रिक्स की भूमिका न्यूक्लिक एसिड के मैक्रोमोलेक्यूल्स मैट्रिक्स प्रतिक्रियाओं में खेलते हैं डीएनए या आरएनए .

मोनोमेरिक अणुजिससे पॉलिमर संश्लेषित किया जाता है - न्यूक्लियोटाइड या अमीनो एसिड - संपूरकता के सिद्धांत के अनुसार, कड़ाई से परिभाषित, निर्दिष्ट क्रम में मैट्रिक्स पर स्थित और तय होते हैं।

फिर ऐसा होता है पॉलिमर श्रृंखला में मोनोमर इकाइयों की "क्रॉस-लिंकिंग"।, और तैयार पॉलिमर को मैट्रिक्स से छुट्टी दे दी जाती है।

इसके बाद मैट्रिक्स तैयार हैएक नए बहुलक अणु के संयोजन के लिए। यह स्पष्ट है कि जिस प्रकार किसी दिए गए सांचे पर केवल एक सिक्का या एक अक्षर डाला जा सकता है, उसी प्रकार किसी दिए गए मैट्रिक्स अणु पर केवल एक बहुलक को "इकट्ठा" किया जा सकता है।

मैट्रिक्स प्रतिक्रिया प्रकार- जीवित प्रणालियों के रसायन विज्ञान की एक विशिष्ट विशेषता। वे सभी जीवित चीजों की मौलिक संपत्ति का आधार हैं - अपनी तरह का पुनरुत्पादन करने की क्षमता।

टेम्पलेट संश्लेषण प्रतिक्रियाएँ

1. डी एन ए की नकल - प्रतिकृति (लैटिन प्रतिकृति से - नवीनीकरण) - मूल डीएनए अणु के मैट्रिक्स पर डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड की एक बेटी अणु के संश्लेषण की प्रक्रिया। मातृ कोशिका के बाद के विभाजन के दौरान, प्रत्येक पुत्री कोशिका को डीएनए अणु की एक प्रति प्राप्त होती है जो मूल मातृ कोशिका के डीएनए के समान होती है। यह प्रक्रिया सुनिश्चित करती है कि आनुवंशिक जानकारी पीढ़ी-दर-पीढ़ी सटीक रूप से प्रसारित होती रहे। डीएनए प्रतिकृति 15-20 विभिन्न प्रोटीनों से बने एक जटिल एंजाइम कॉम्प्लेक्स द्वारा की जाती है, जिसे कहा जाता है प्रतिकृति . संश्लेषण के लिए सामग्री कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में मौजूद मुक्त न्यूक्लियोटाइड हैं। प्रतिकृति का जैविक अर्थ मातृ अणु से बेटी अणुओं तक वंशानुगत जानकारी के सटीक हस्तांतरण में निहित है, जो आम तौर पर दैहिक कोशिकाओं के विभाजन के दौरान होता है।

एक डीएनए अणु में दो पूरक स्ट्रैंड होते हैं। ये शृंखलाएँ कमज़ोर हाइड्रोजन बंधों द्वारा एक साथ जुड़ी रहती हैं जिन्हें एंजाइमों द्वारा तोड़ा जा सकता है। डीएनए अणु स्व-दोहराव (प्रतिकृति) करने में सक्षम है, और अणु के प्रत्येक पुराने आधे हिस्से पर एक नया आधा संश्लेषित होता है।
इसके अलावा, एक एमआरएनए अणु को डीएनए अणु पर संश्लेषित किया जा सकता है, जो डीएनए से प्राप्त जानकारी को प्रोटीन संश्लेषण की साइट पर स्थानांतरित करता है।

सूचना हस्तांतरण और प्रोटीन संश्लेषण एक मैट्रिक्स सिद्धांत के अनुसार आगे बढ़ता है, जो एक प्रिंटिंग हाउस में प्रिंटिंग प्रेस के संचालन के बराबर है। डीएनए से जानकारी कई बार कॉपी की जाती है। यदि नकल के दौरान त्रुटियाँ होती हैं, तो उन्हें बाद की सभी प्रतियों में दोहराया जाएगा।

सच है, डीएनए अणु के साथ जानकारी की प्रतिलिपि बनाते समय कुछ त्रुटियों को ठीक किया जा सकता है - त्रुटि उन्मूलन की प्रक्रिया कहलाती है मरम्मत. सूचना हस्तांतरण की प्रक्रिया में पहली प्रतिक्रिया डीएनए अणु की प्रतिकृति और नई डीएनए श्रृंखलाओं का संश्लेषण है।

2. प्रतिलिपि (लैटिन ट्रांस्क्रिप्टियो से - पुनर्लेखन) - एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए का उपयोग करके आरएनए संश्लेषण की प्रक्रिया, जो सभी जीवित कोशिकाओं में होती है। दूसरे शब्दों में, यह डीएनए से आरएनए में आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण है।

प्रतिलेखन एंजाइम डीएनए-निर्भर आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा उत्प्रेरित होता है। आरएनए पोलीमरेज़ डीएनए अणु के साथ 3" → 5" दिशा में चलता है। प्रतिलेखन में चरण होते हैं आरंभ, बढ़ाव और समाप्ति . प्रतिलेखन की इकाई एक ऑपेरॉन है, जो डीएनए अणु का एक टुकड़ा है प्रवर्तक, लिखित भाग और टर्मिनेटर . एमआरएनए में एक एकल श्रृंखला होती है और इसे एक एंजाइम की भागीदारी के साथ पूरकता के नियम के अनुसार डीएनए पर संश्लेषित किया जाता है जो एमआरएनए अणु के संश्लेषण की शुरुआत और अंत को सक्रिय करता है।

तैयार एमआरएनए अणु राइबोसोम पर साइटोप्लाज्म में प्रवेश करता है, जहां पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं का संश्लेषण होता है।

3. प्रसारण (लैट से. अनुवाद- स्थानांतरण, गति) - सूचना (मैसेंजर) आरएनए (एमआरएनए, एमआरएनए) के मैट्रिक्स पर अमीनो एसिड से प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया, राइबोसोम द्वारा की जाती है। दूसरे शब्दों में, यह एमआरएनए के न्यूक्लियोटाइड्स के अनुक्रम में निहित जानकारी को पॉलीपेप्टाइड में अमीनो एसिड के अनुक्रम में अनुवाद करने की प्रक्रिया है।

4. रिवर्स प्रतिलेखन एकल-स्ट्रैंडेड आरएनए से मिली जानकारी के आधार पर डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए बनाने की प्रक्रिया है। इस प्रक्रिया को रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन कहा जाता है, क्योंकि आनुवंशिक जानकारी का स्थानांतरण ट्रांसक्रिप्शन के सापेक्ष "रिवर्स" दिशा में होता है। रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन का विचार शुरू में बहुत अलोकप्रिय था क्योंकि यह आणविक जीव विज्ञान की केंद्रीय हठधर्मिता का खंडन करता था, जिसमें माना गया था कि डीएनए को आरएनए में ट्रांसक्रिप्ट किया जाता है और फिर प्रोटीन में ट्रांसलेट किया जाता है।

हालाँकि, 1970 में, टेमिन और बाल्टीमोर ने स्वतंत्र रूप से नामक एक एंजाइम की खोज की रिवर्स ट्रांस्क्रिप्टेज़ (रिवर्टेज़) , और रिवर्स ट्रांसक्रिप्शन की संभावना अंततः पुष्टि की गई। 1975 में, टेमिन और बाल्टीमोर को फिजियोलॉजी या मेडिसिन में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। कुछ वायरस (जैसे कि मानव इम्युनोडेफिशिएंसी वायरस, जो एचआईवी संक्रमण का कारण बनता है) में आरएनए को डीएनए में स्थानांतरित करने की क्षमता होती है। एचआईवी में एक आरएनए जीनोम होता है जो डीएनए में एकीकृत होता है। परिणामस्वरूप, वायरस के डीएनए को मेजबान कोशिका के जीनोम के साथ जोड़ा जा सकता है। आरएनए से डीएनए के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार मुख्य एंजाइम को कहा जाता है उलटना. रिवर्सेज़ का एक कार्य बनाना है पूरक डीएनए (सीडीएनए) वायरल जीनोम से। संबंधित एंजाइम राइबोन्यूक्लिज़ आरएनए को तोड़ता है, और रिवर्सेज़ डीएनए डबल हेलिक्स से सीडीएनए को संश्लेषित करता है। सीडीएनए को इंटीग्रेज द्वारा मेजबान कोशिका जीनोम में एकीकृत किया जाता है। परिणाम है मेजबान कोशिका द्वारा वायरल प्रोटीन का संश्लेषण, जो नए वायरस बनाते हैं। एचआईवी के मामले में, टी-लिम्फोसाइटों की एपोप्टोसिस (कोशिका मृत्यु) को भी प्रोग्राम किया जाता है। अन्य मामलों में, कोशिका वायरस का वितरक बनी रह सकती है।

प्रोटीन जैवसंश्लेषण के दौरान मैट्रिक्स प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम को आरेख के रूप में दर्शाया जा सकता है।

इस प्रकार, प्रोटीन जैवसंश्लेषण- यह प्लास्टिक एक्सचेंज के प्रकारों में से एक है, जिसके दौरान डीएनए जीन में एन्कोड की गई वंशानुगत जानकारी प्रोटीन अणुओं में अमीनो एसिड के एक विशिष्ट अनुक्रम में लागू की जाती है।

प्रोटीन अणु अनिवार्य रूप से हैं पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएँव्यक्तिगत अमीनो एसिड से बना है। लेकिन अमीनो एसिड इतने सक्रिय नहीं होते कि अपने आप एक-दूसरे से जुड़ सकें। इसलिए, इससे पहले कि वे एक-दूसरे के साथ मिलें और एक प्रोटीन अणु बनाएं, अमीनो एसिड आवश्यक है सक्रिय . यह सक्रियता विशेष एंजाइमों की क्रिया के तहत होती है।

सक्रियण के परिणामस्वरूप, अमीनो एसिड अधिक लचीला हो जाता है और, उसी एंजाइम की कार्रवाई के तहत, टी से बंध जाता है- शाही सेना. प्रत्येक अमीनो एसिड एक कड़ाई से विशिष्ट टी- से मेल खाता है शाही सेना, जो "अपना" अमीनो एसिड पाता है और तबादलोंयह राइबोसोम में.

नतीजतन, विभिन्न सक्रिय अमीनो एसिड अपने स्वयं के साथ संयुक्तटी- शाही सेना. राइबोसोम जैसा होता है कन्वेयरइसे आपूर्ति किए गए विभिन्न अमीनो एसिड से एक प्रोटीन श्रृंखला को इकट्ठा करना।

इसके साथ ही टी-आरएनए के साथ, जिस पर इसका अपना अमीनो एसिड "बैठता है," " संकेत"डीएनए से जो नाभिक में निहित है। इस संकेत के अनुसार, राइबोसोम में एक या दूसरे प्रोटीन का संश्लेषण होता है।

प्रोटीन संश्लेषण पर डीएनए का निर्देशन प्रभाव सीधे नहीं, बल्कि एक विशेष मध्यस्थ की मदद से किया जाता है - आव्यूहया मैसेंजर आरएनए (एम-आरएनए)।या एमआरएनए), कौन नाभिक में संश्लेषितई डीएनए के प्रभाव में है, इसलिए इसकी संरचना डीएनए की संरचना को दर्शाती है। आरएनए अणु डीएनए फॉर्म की एक कास्ट की तरह है। संश्लेषित एमआरएनए राइबोसोम में प्रवेश करता है और, जैसे था, इसे इस संरचना में स्थानांतरित करता है योजना- एक विशिष्ट प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए राइबोसोम में प्रवेश करने वाले सक्रिय अमीनो एसिड को किस क्रम में एक दूसरे के साथ जोड़ा जाना चाहिए? अन्यथा, डीएनए में एन्कोड की गई आनुवंशिक जानकारी mRNA और फिर प्रोटीन में स्थानांतरित हो जाती है.

एमआरएनए अणु राइबोसोम में प्रवेश करता है और टांकेउसकी। इसका वह खंड जो वर्तमान में राइबोसोम में स्थित है, निर्धारित किया जाता है कोडन (ट्रिप्लेट), उन लोगों के साथ पूरी तरह से विशिष्ट तरीके से बातचीत करता है जो संरचनात्मक रूप से इसके समान हैं त्रिक (एंटीकोडोन)स्थानांतरण आरएनए में, जो अमीनो एसिड को राइबोसोम में लाया।

अपने अमीनो एसिड के साथ आरएनए का स्थानांतरण एमआरएनए के एक विशिष्ट कोडन से मेल खाता है जोड़ता हैउनके साथ; एमआरएनए के अगले, पड़ोसी खंड में एक अलग अमीनो एसिड के साथ एक और टीआरएनए जोड़ा जाता हैऔर इसी तरह जब तक कि आई-आरएनए की पूरी श्रृंखला पढ़ न ली जाए, जब तक कि सभी अमीनो एसिड उचित क्रम में कम न हो जाएं, जिससे एक प्रोटीन अणु न बन जाए। और टीआरएनए, जिसने अमीनो एसिड को पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला के एक विशिष्ट भाग तक पहुंचाया, इसके अमीनो एसिड से मुक्तऔर राइबोसोम से बाहर निकल जाता है।

फिर, साइटोप्लाज्म में, वांछित अमीनो एसिड इसमें शामिल हो सकता है और इसे फिर से राइबोसोम में स्थानांतरित कर सकता है। प्रोटीन संश्लेषण की प्रक्रिया में एक नहीं, बल्कि कई राइबोसोम - पॉलीराइबोसोम - एक साथ शामिल होते हैं।

आनुवंशिक जानकारी के हस्तांतरण के मुख्य चरण:

1. एमआरएनए (प्रतिलेखन) के लिए एक टेम्पलेट के रूप में डीएनए पर संश्लेषण
2. एमआरएनए में निहित कार्यक्रम के अनुसार राइबोसोम में एक पॉलीपेप्टाइड श्रृंखला का संश्लेषण (अनुवाद) .

चरण सभी जीवित प्राणियों के लिए सार्वभौमिक हैं, लेकिन इन प्रक्रियाओं के अस्थायी और स्थानिक संबंध प्रो- और यूकेरियोट्स में भिन्न होते हैं।

यू अकेन्द्रिकप्रतिलेखन और अनुवाद एक साथ हो सकते हैं क्योंकि डीएनए साइटोप्लाज्म में स्थित होता है। यू यूकैर्योसाइटोंप्रतिलेखन और अनुवाद को अंतरिक्ष और समय में सख्ती से अलग किया जाता है: विभिन्न आरएनए का संश्लेषण नाभिक में होता है, जिसके बाद आरएनए अणुओं को परमाणु झिल्ली से गुजरते हुए नाभिक छोड़ना होगा। फिर आरएनए को साइटोप्लाज्म में प्रोटीन संश्लेषण स्थल तक ले जाया जाता है।