Синтез белка - один из основных процессов метаболизма в клетке. Это - матричный синтез. Для синтеза белка необходимы ДНК, иРНК, тРНК, рРНК (рибосомы), аминокислоты, ферменты, ионы магния, энергия АТФ. Основная роль в определении структуры белка принадлежит ДНК.
Информация об аминокислотной последовательности в молекуле белка закодирована в молекуле ДНК. Способ записи информации называют кодированием. Генетический код - это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в информационной РНК.
В состав РНК входят нуклеотиды 4 типов: А, Г, Ц, У. В состав белковых молекул входит 20 аминокислот. Каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, называемых триплетом, или кодоном. Из 4 нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации по 3 нуклеотида в каждой (43=64).
Свойства генетического кода
1. Генетический код триплетный:
Триплеты нуклеотидов | Аминокислоты |
УЦУ | серин |
ГЦУ | аланин |
ГУЦ | валин |
2. Код вырожден. Это означает, что каждая аминокислота кодируется более чем одним кодоном (от 2 до 6):
3. Код не перекрывающийся. Это значит, что последовательно расположенные кодоны являются последовательно расположенными триплетами нуклеотидов:
кодоны | УУЦ | УЦУ | УУГ |
аминокислоты | фенилаланин | серин | серин |
4. Универсален для всех клеток (человека, животных, растений).
5. Специфичен. Один и тот же триплет не может соответствовать нескольким аминокислотам.
6. Синтез белка начинается со стартового (начального) кодона АУГ, который кодирует аминокислоту метионин.
7. Заканчивается синтез белка одним из трех стоп-кодонов, не кодирующих аминокислоты: УАГ, УАА, УГА.
Таблица генетического кода
Аминокислота | Кодоны иРНК |
Фенилаланин | УУГ, УУЦ |
Лейцин | УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ |
Изолейцин | УЦА, ЦУГ, АУУ, УАЦ, АУА |
Метионин | АУГ |
Валин | ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ |
Серин | УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ |
Пролин | ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ |
Треонин | АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ |
Аланин | ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ |
Тирозин | УАУ, УАЦ |
Гистидин | ЦАУ, ЦАЦ |
Глицин | ЦАА, ЦАГ |
Аспарагин | ААУ, ААЦ |
Лизин | ААА, ААГ |
Аспарагиновая кислота | ГАУ, ГАЦ |
Глутамин | ГАА, ГАГ |
Цистеин | УГУ, УГЦ |
Триптофан | УГГ |
Аргининовая кислота | ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ |
Аргинин | АГА, АГГ |