5. Значение следующих последовательностей нуклеотидов

В конце 60-х годов работами американских ученых Р. Бриттена, Э. Дэвидсона и других была открыта фунда­ментальная особенность молекулярной структуры генома эукариот – нуклеотидные последовательности разной степени повторяемости. 

а) уникальных;

Уникальные, т.е. последовательности, представ­ленные в одном экземпляре или немногими копиями. В геноме эукариотов уникальные последовательности нуклеотидов, т. е. структурные гены, несущие информацию о структуре специфических белков (гены- цистроны), составляют около 60% ДНК

б) со средним числом повторов;

Среднечастотные повторы. Это последовательности, повторяющиеся десятки и сотни раз.

в) с большим числом повторов;

Высокочастотные повторы, число которых в геноме достигает 10⁶ копий. Они образуют семейства- совокупность последовательностей, полностью или частично гомологичных друг другу.

Эта фракция генома (сателлитная ДНК в градиенте CsCl) представлена небольшим (10—15) числом семейств коротких (5-12 пн) повторов, образующих протяженные блоки. У большинства видов эта фракция занимает не более 10% генома.

г) перемещающиеся генетические элементы

6. Кодовая система днк (работы Ниренберга, Очоа и др.). Свойства генетического кода.

Теоретич. анализ решения этой задачи был предпринят в 1954 г. амер. физиком Г. Гамовым, к-рый предположил, что каждую аминокислоту кодирует тройка нуклеотидов — так наз. триплет,  или кодон.Было высказано предположение, что одной аминокислоте может соответствовать не один, а несколько кодонов. Дело было лишь за тем, чтобы установить соответствие каждого аминокислотного остатка конкретным кодонам и узнать, какие кодоны обозначают начало и конец синтеза белковой цепи. Именно этим принципом дешифровки кода и воспользовались М. Ниренберг и Дж. Маттеи в 1961 году. К этому времени как раз научились синтезировать искусственные РНК. Живая клетка такую РНК расщепит до отдельных нуклеотидов, а их использует для строительства собственных РНК. Поэтому Ниренберг и Маттеи использовали не живые клетки, а клеточные экстракты, которые сохраняли способность синтезировать белок на РНК, но не содержали ферментов, расщепляющих РНК. Такие экстракты назвали бесклеточной системой. Ниренберг и Маттеи получили экстракт из кишечной палочки и добавили к нему гомополимер, состоящий только из урацилов. Так бесклеточной системе был задан первый вопрос: какой аминокислоте соответствует кодон УУУ? Ответ был однозначен: кодону УУУ отвечает фенилаланин. Этот ответ произвел настоящую сенсацию. Путь к расшифровке кода был открыт.

Параллельно с Нирнбергом и Маттеи начал изучать генетический код С. Очоа. С помощью фермента полинуклеотид-фосфорилазы (за его открытие Очоа в 1959 г. получил Нобелевскую премию) были синтезированы полинуклеотиды заданного состава. Эти матрицы стимулировали включение других меченых аминокислот в определенных пропорциях.

Общие свойства генов ( генетический код-это способ записей в молекуле ДНК информации о первичной структуре полипептида. )

1. Треплетен-3 нуклеотида совместно кодируют одну аминокислоту

2. Специфичность- каждое сочетание нуклеотидов (триплет или кодон) кодирует одну и туже кислоту

3. Вырожденность( избыточность)-о дна аминокислота может кодироваться нескольким сочетанием нуклеотидов. Сочетание по 3 нуклеотида из 4 возможных получается 64 варианта

3 сочетания нуклеотидов -не кодируют кислоту, а я являются стоп-кодонами Кодированных аминокислот 61 вариант.

Значение : антимутационный механизм

4. Универсален, т.е. одинаков у всех живых организмов (код). Исключение составляют митохондрии ( отдельный триплет кодирует другие аминокислот)

Значение: подтверждает единство происхождение эукориотов

5. Неперекрываемость- каждый нуклеотид читается один раз в составе триплета или кодона