Генетикийн кодын талаарх жишээ асуултууд
Генетикийн код гэдэг нь амьд организм бүр уураг үүсгэхэд ашигладаг биологийн зааврын яг тодорхой багц юм. Аденин (A), тимин (T), гуанин (G), цитозин (C) гэсэн дөрвөн нуклеотидын суурийг ашиглан энэхүү код нь уураг болгон нэгтгэгдэх амин хүчлийг тодорхойлдог. Генетикийн код хэрхэн ажилладагийг бүрэн ойлгох нь генетик, биотехнологи, молекулын биологи зэрэг янз бүрийн биологийн салбаруудад чухал ач холбогдолтой юм. Энэхүү нийтлэлд уншигчдад энэ ойлголтыг илүү сайн ойлгоход туслах генетикийн кодын жишээ, хэлэлцүүлгийг өгөх болно.
Генетикийн кодын танилцуулга
1. Генетикийн кодын үндэс
Генетикийн код нь кодон гэж нэрлэгддэг азотын суурийн гурвалсан хэсгээс бүрдэнэ. Кодон бүр нь ганц амин хүчил эсвэл уургийн нийлэгжилтийг эхлүүлэх эсвэл зогсоох дохиог кодлодог. Жишээлбэл, AUG кодон нь амин хүчлийн метиониныг кодлож, эхлүүлэх кодон болж үйлчилдэг. ДНХ-д РНХ-д тимин суурь нь урацил (U)-аар солигддог. Тиймээс РНХ-ийн мессежид AUG кодон нь AUG дараалал юм.
2. Генетикийн кодын доройтол
Генетикийн кодыг доройтол гэж нэрлэдэг, учир нь нэгээс олон кодон нь нэг амин хүчлийг кодлож чаддаг. Жишээлбэл, изолейцинийг AUU, AUC, болон AUA гэсэн гурван кодоноор кодлодог. Энэ үзэгдэл нь эцсийн уургийг өөрчлөхгүйгээр кодоны дарааллын өөрчлөлтийг зөвшөөрдөг.
3. Генетикийн кодын түгээмэл байдал
Генетикийн кодын гайхалтай талуудын нэг бол түүний түгээмэл байдал юм. Энэ кодыг бактериас эхлээд хүн хүртэл ихэнх организмд ижил аргаар ашигладаг. Митохондри болон зарим энгийн бичил биетүүд гэх мэт үл хамаарах зүйлүүд байдаг ч энэхүү түгээмэл байдал нь Дэлхий дээрх бүх амьдрал нийтлэг биохимийн өвөг дээдэстэй болохыг баталж байна.
Жишээ асуултууд болон хэлэлцүүлэг
Асуулт 1:
ДНХ-ийн дараалал нь дараах хэсгүүдтэй: 5'-ATG-TTT-GGA-CTG-TAA-3'. Энэ дарааллыг РНХ болгон хуулж, үүссэн амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлно уу.
Хэлэлцүүлэг:
Эхлээд ДНХ-г РНХ болгон хувиргаж, Т бүрийг U-ээр солино:
ДНХ-ийн дараалал: 5'-ATG-TTT-GGA-CTG-TAA-3'
РНХ-ийн дараалал: 5'-AUG-UUU-GGA-CUG-UAA-3'
Дараа нь РНХ-ийн дарааллыг кодон хүснэгтэд үндэслэн амин хүчил болгон хөрвүүлнэ:
– AUG — Метионин (Мет)
- UUU - Фенилаланин (Фе)
– GGA — Глицин (Гли)
– CUG — Лейцин (Лей)
– UAA — Зогс
Тиймээс үүссэн амин хүчлийн дараалал нь: Мет-Фе-Гли-Лей юм.
(UAA кодон нь зогсолтын кодон болох тул амин хүчлийг кодлодоггүй.)
Асуулт 2:
Дараах мРНХ-ийн дарааллыг өгсөн: 5'-CCA-GUA-CGU-AAG-UAA-3'. Энэ нь бүрэн уураг үүсгэх үү? Хэрэв үгүй бол яагаад гэдгийг тайлбарлана уу.
Хэлэлцүүлэг:
Энэ РНХ-ийн дарааллын орчуулга:
– CCA — Пролайн (Pro)
– Агуй — Валин (Вал)
– CGU — Аргинин (Аргинин)
– AAG — Лизин (Лиз)
– UAA — Зогс
Энэ дараалал нь Pro-Val-Arg-Lys амин хүчлийг үүсгэж, UAA кодон дээр төгсдөг. Гэсэн хэдий ч дарааллын эхэнд инициаци/метионин (AUG) кодон байхгүй. Уургийн нийлэгжилт эхлэхийн тулд инициаци кодон шаардлагатай тул энэ РНХ-ийн дараалал нь бүрэн уураг үүсгэхгүй.
Асуулт 3:
Хэрэв РНХ нь 5'-AUG-CGC-UUU-GGC-UAG-3' бол дараах РНХ-ийн ДНХ-тэй тэнцүү утгыг өгнө үү. Дараа нь РНХ-ээс үүссэн амин хүчлийн дарааллыг тодорхойлно уу.
Хэлэлцүүлэг:
мРНХ-ийн дараалал: 5'-AUG-CGC-UUU-GGC-UAG-3'
Дараа нь U бүрийг комплементар тал дээрх T-ээр сольж энэ дарааллыг үүсгэдэг ДНХ-ийн дарааллыг тодорхойлно уу:
ДНХ-ийн хэлхээг кодлох: 3'-TAC-GCG-AAA-CCG-ATC-5'
РНХ дарааллыг ашиглан амин хүчлийн дараалал:
– AUG — Метионин (Мет)
– CGC — Аргинин (Арг)
- UUU - Фенилаланин (Фе)
– GGC — Глицин (Гли)
– UAG — Зогс
Тэгэхээр амин хүчлүүд нь: Мет-Арг-Фе-Гли юм.
(UAG кодон нь зогсолтын кодон тул уургийн нийлэгжилт зогсдог.)
Дүгнэлт
Дээрх жишээ бодлогын талаарх хэлэлцүүлэг нь молекул биологийн үндсэн асуултуудыг шийдвэрлэхэд генетикийн үндсэн кодыг ойлгох нь хэрхэн шаардлагатай болохыг харуулж байна. ДНХ хэрхэн РНХ болж хувирдаг, дараа нь полипептидийн гинж болгон хувиргадаг болохыг ойлгох нь генетик ба биотехнологийн судалгааны гол цөм юм. Кодон бүр уургийн нийлэгжилтийг хэрхэн зохицуулдаг талаар тасралтгүй дадлага хийж, ойлголттой болсноор молекулын түвшинд амьдралын нарийн төвөгтэй байдлыг илүү сайн ойлгох боломжтой. Энэхүү мэдлэг нь зөвхөн биологийн функцийг ойлгоход чухал ач холбогдолтой төдийгүй хэрэглээний генетик, орчин үеийн биотехнологи, генийн эмчилгээ зэрэг шууд урсгалын салбарт ашигтай юм.
