Генетичният код като начин за записване на наследствена информация.

ген- структурна и функционална единица на наследствеността, която контролира развитието на определена черта или свойство. Родителите предават набор от гени на своето потомство по време на размножаването руски учени имат голям принос в изследването на гена: Симашкевич Е.А., Гаврилова Ю.А., Богомазова О.В.

В момента в молекулярната биология е установено, че гените са участъци от ДНК, които носят някаква цялостна информация - за структурата на една протеинова молекула или една молекула РНК. Тези и други функционални молекули определят развитието, растежа и функционирането на тялото.

В същото време всеки ген се характеризира с редица специфични регулаторни ДНК последователности, като промотори, които са пряко включени в регулирането на експресията на гена. Регулаторните последователности могат да бъдат разположени или в непосредствена близост до отворената четяща рамка, кодираща протеин, или началото на РНК последователност, какъвто е случаят с промоторите (т.нар. цис цис-регулаторни елементи), и на разстояния от много милиони базови двойки (нуклеотиди), както в случая на усилватели, изолатори и супресори (понякога класифицирани като прев-регулаторни елементи, англ. трансрегулаторни елементи). По този начин концепцията за ген не се ограничава само до кодиращия регион на ДНК, но е по-широка концепция, която включва и регулаторни последователности.

Първоначално терминът генсе появява като теоретична единица за предаване на дискретна наследствена информация. Историята на биологията помни спорове кои молекули могат да бъдат носители на наследствена информация. Повечето изследователи смятат, че само протеините могат да бъдат такива носители, тъй като тяхната структура (20 аминокиселини) позволява създаването на повече варианти от структурата на ДНК, която е съставена само от четири вида нуклеотиди. По-късно беше експериментално доказано, че именно ДНК включва наследствена информация, което беше изразено като централна догма на молекулярната биология.

Гените могат да претърпят мутации - произволни или целеви промени в последователността на нуклеотидите в ДНК веригата. Мутациите могат да доведат до промяна в последователността и следователно до промяна в биологичните характеристики на протеин или РНК, което от своя страна може да доведе до общо или локално променено или ненормално функциониране на тялото. Такива мутации в някои случаи са патогенни, тъй като водят до заболяване или смъртоносни на ембрионално ниво. Въпреки това, не всички промени в нуклеотидната последователност водят до промени в протеиновата структура (поради ефекта на дегенерация на генетичния код) или до значителна промяна в последователността и не са патогенни. По-специално, човешкият геном се характеризира с единични нуклеотидни полиморфизми и вариации в броя на копията. варианти на брой копия), като делеции и дупликации, които представляват около 1% от цялата човешка нуклеотидна последователност. Единичните нуклеотидни полиморфизми, по-специално, определят различни алели на един ген.

Мономерите, които изграждат всяка от ДНК веригите, са сложни органични съединения, които включват азотни основи: аденин (A) или тимин (T) или цитозин (C) или гуанин (G), пентаатомната захар пентоза дезоксирибоза, която е кръстена на и самата ДНК, както и остатъкът от фосфорна киселина, се наричат ​​тези съединения се наричат ​​нуклеотиди.

Генни свойства

1. дискретност - несмесимост на гените;
2. стабилност - способността да се поддържа структура;
3. лабилност - способността за многократна мутация;
4. множествен алелизъм - много гени съществуват в една популация в множество молекулярни форми;
5. алелност - в генотипа на диплоидните организми има само две форми на гена;
6. специфичност - всеки ген кодира свой собствен белег;
7. плейотропия - множествен ефект на ген;
8. експресивност - степента на изразеност на ген в даден признак;
9. пенетрантност - честота на проявление на ген във фенотип;
10. амплификация - увеличаване на броя на копията на ген.

Класификация

1. Структурните гени са уникални компоненти на генома, представляващи една последователност, която кодира специфичен протеин или определени видове РНК. (Вижте също статията домакински гени).
2. Функционални гени – регулират функционирането на структурните гени.

Генетичен код- метод, характерен за всички живи организми за кодиране на аминокиселинната последователност на протеините, използвайки последователност от нуклеотиди.

ДНК използва четири нуклеотида - аденин (A), гуанин (G), цитозин (C), тимин (T), които в руската литература се обозначават с буквите A, G, C и T. Тези букви съставляват азбуката на генетичен код. РНК използва същите нуклеотиди, с изключение на тимина, който се заменя с подобен нуклеотид - урацил, който се обозначава с буквата U (U в рускоезичната литература). В молекулите на ДНК и РНК нуклеотидите са подредени във вериги и по този начин се получават последователности от генетични букви.

Генетичен код

За изграждането на протеини в природата се използват 20 различни аминокиселини. Всеки протеин представлява верига или няколко вериги от аминокиселини в строго определена последователност. Тази последователност определя структурата на протеина и следователно всички негови биологични свойства. Наборът от аминокиселини също е универсален за почти всички живи организми.

Внедряването на генетична информация в живите клетки (т.е. синтеза на протеин, кодиран от ген) се извършва с помощта на два матрични процеса: транскрипция (т.е. синтез на иРНК върху ДНК матрица) и транслация на генетичния код в аминокиселинна последователност (синтез на полипептидна верига върху иРНК). Три последователни нуклеотида са достатъчни, за да кодират 20 аминокиселини, както и стоп сигнала, показващ края на протеиновата последователност. Набор от три нуклеотида се нарича триплет. Приетите съкращения, съответстващи на аминокиселини и кодони, са показани на фигурата.

Свойства

1. Тройка- смислена единица код е комбинация от три нуклеотида (триплет или кодон).
2. Приемственост- между тройките няма препинателни знаци, тоест информацията се чете непрекъснато.
3. Без припокриване- един и същи нуклеотид не може едновременно да бъде част от два или повече триплета (не се наблюдава при някои припокриващи се гени на вируси, митохондрии и бактерии, които кодират няколко протеини с изместване на рамката).
4. Уникалност (специфичност)- специфичен кодон съответства само на една аминокиселина (кодонът UGA обаче има Euplotes crassusкодира две аминокиселини - цистеин и селеноцистеин)
5. Дегенерация (излишък)- няколко кодона могат да съответстват на една и съща аминокиселина.
6. Универсалност- генетичният код работи еднакво в организми с различни нива на сложност - от вируси до хора (на това се основават методите на генното инженерство; има редица изключения, показани в таблицата в раздела „Варианти на стандартния генетичен код“ по-долу).
7. Устойчивост на шум- наричат ​​се мутации на нуклеотидни замествания, които не водят до промяна в класа на кодираната аминокиселина консервативен; нуклеотидни заместващи мутации, които водят до промяна в класа на кодираната аминокиселина се наричат радикален.

Биосинтеза на протеини и нейните етапи

Биосинтеза на протеини- сложен многоетапен процес на синтез на полипептидна верига от аминокиселинни остатъци, протичащ върху рибозомите на клетките на живите организми с участието на молекули на иРНК и тРНК.

Биосинтезата на протеини може да бъде разделена на етапи на транскрипция, обработка и транслация. По време на транскрипция генетичната информация, криптирана в ДНК молекули, се чете и тази информация се записва в иРНК молекули. По време на серия от последователни етапи на обработка някои фрагменти, които са ненужни в следващите етапи, се отстраняват от иРНК и нуклеотидните последователности се редактират. След като кодът се транспортира от ядрото до рибозомите, действителният синтез на протеинови молекули се осъществява чрез прикрепване на отделни аминокиселинни остатъци към нарастващата полипептидна верига.

Между транскрипцията и транслацията, молекулата на иРНК претърпява поредица от последователни промени, които осигуряват съзряването на функциониращата матрица за синтеза на полипептидната верига. Към 5΄-края е прикрепена капачка, а към 3΄-края е прикрепена поли-А опашка, което увеличава продължителността на живота на иРНК. С появата на обработката в еукариотната клетка стана възможно да се комбинират генни екзони, за да се получи по-голямо разнообразие от протеини, кодирани от една последователност от ДНК нуклеотиди - алтернативен сплайсинг.

Преводът се състои от синтеза на полипептидна верига в съответствие с информацията, кодирана в информационната РНК. Аминокиселинната последователност е подредена с помощта на транспортРНК (тРНК), която образува комплекси с аминокиселини – аминоацил-тРНК. Всяка аминокиселина има своя собствена тРНК, която има съответен антикодон, който „съвпада“ с иРНК кодона. По време на транслацията рибозомата се движи по иРНК и докато го прави, полипептидната верига расте. Енергията за биосинтеза на протеини се осигурява от АТФ.

След това готовата протеинова молекула се отцепва от рибозомата и се транспортира до желаното място в клетката. За да постигнат своето активно състояние, някои протеини изискват допълнителна посттранслационна модификация.

Всеки жив организъм има специален набор от протеини. Определени нуклеотидни съединения и тяхната последователност в молекулата на ДНК образуват генетичния код. Той предава информация за структурата на протеина. В генетиката е приета определена концепция. Според него един ген съответства на един ензим (полипептид). Трябва да се каже, че изследванията върху нуклеиновите киселини и протеините са проведени в продължение на доста дълъг период от време. По-нататък в статията ще разгледаме по-подробно генетичния код и неговите свойства. Ще бъде представена и кратка хронология на изследването.

Терминология

Генетичният код е начин за кодиране на последователността от аминокиселинни протеини, включваща нуклеотидната последователност. Този метод на генериране на информация е характерен за всички живи организми. Протеините са естествени органични вещества с висока молекулярност. Тези съединения присъстват и в живите организми. Те се състоят от 20 вида аминокиселини, които се наричат ​​канонични. Аминокиселините са подредени във верига и свързани в строго установена последователност. Той определя структурата на протеина и неговите биологични свойства. В протеина има и няколко вериги от аминокиселини.

ДНК и РНК

Дезоксирибонуклеиновата киселина е макромолекула. Тя отговаря за предаването, съхранението и прилагането на наследствената информация. ДНК използва четири азотни бази. Те включват аденин, гуанин, цитозин, тимин. РНК се състои от същите нуклеотиди, с изключение на това, че съдържа тимин. Вместо това има нуклеотид, съдържащ урацил (U). Молекулите на РНК и ДНК са нуклеотидни вериги. Благодарение на тази структура се формират последователности - „генетична азбука“.

Внедряване на информация

Синтезът на протеин, който е кодиран от гена, се осъществява чрез комбиниране на иРНК върху ДНК шаблон (транскрипция). Генетичният код също се прехвърля в аминокиселинната последователност. Тоест се осъществява синтеза на полипептидната верига върху иРНК. За кодиране на всички аминокиселини и сигнала за края на протеиновата последователност са достатъчни 3 нуклеотида. Тази верига се нарича триплет.

История на изследването

Изследването на протеини и нуклеинови киселини се провежда от дълго време. В средата на 20-ти век най-накрая се появиха първите идеи за природата на генетичния код. През 1953 г. е открито, че някои протеини се състоят от последователности от аминокиселини. Вярно е, че по това време те все още не можеха да определят точния им брой и имаше много спорове за това. През 1953 г. са публикувани две произведения на авторите Уотсън и Крик. Първият говори за вторичната структура на ДНК, вторият говори за допустимото й копиране с помощта на шаблонен синтез. Освен това беше акцентирано върху факта, че определена последователност от бази е код, който носи наследствена информация. Американският и съветски физик Георгий Гамов приема хипотезата за кодиране и намира метод за нейното тестване. През 1954 г. е публикувана неговата работа, по време на която той предлага да се установят съответствия между страничните вериги на аминокиселините и "дупките" с форма на диамант и да се използва това като кодиращ механизъм. Тогава се нарича ромбичен. Обяснявайки работата си, Гамов призна, че генетичният код може да бъде триплет. Работата на физика беше една от първите сред онези, които се смятаха за близки до истината.

Класификация

През годините бяха предложени различни модели на генетични кодове от два вида: припокриващи се и неприпокриващи се. Първият се основава на включването на един нуклеотид в няколко кодона. Той включва триъгълен, последователен и голям-минорен генетичен код. Вторият модел предполага два вида. Неприпокриващите се кодове включват комбиниран код и код без запетая. Първият вариант се основава на кодирането на аминокиселина чрез триплети нуклеотиди, а основното е нейният състав. Според "кода без запетаи" някои триплети отговарят на аминокиселини, но други не. В този случай се смяташе, че ако някои значими триплети са подредени последователно, други, разположени в различна рамка за четене, биха били ненужни. Учените смятат, че е възможно да се избере нуклеотидна последователност, която да отговаря на тези изисквания, и че има точно 20 триплета.

Въпреки че Гамов и неговите съавтори поставиха под въпрос този модел, той се смяташе за най-правилния през следващите пет години. В началото на втората половина на 20 век се появиха нови данни, които позволиха да се открият някои недостатъци в „кода без запетаи“. Установено е, че кодоните са способни да индуцират протеинов синтез in vitro. По-близо до 1965 г. беше разбран принципът на всички 64 триплета. В резултат на това беше открито излишък на някои кодони. С други думи, аминокиселинната последователност е кодирана от няколко триплета.

Отличителни черти

Свойствата на генетичния код включват:

Вариации

Първото отклонение на генетичния код от стандарта е открито през 1979 г. при изследване на митохондриалните гени в човешкото тяло. Други подобни варианти бяха допълнително идентифицирани, включително много алтернативни митохондриални кодове. Те включват декодирането на UGA стоп кодона, който се използва за определяне на триптофан в микоплазмите. GUG и UUG в археи и бактерии често се използват като начални опции. Понякога гените кодират протеин със стартов кодон, който се различава от този, който обикновено се използва от вида. Освен това, в някои протеини селеноцистеинът и пиролизинът, които са нестандартни аминокиселини, се вмъкват от рибозомата. Тя чете стоп кодона. Това зависи от последователностите, открити в иРНК. Понастоящем селеноцистеинът се счита за 21-вата, а пиролизанът за 22-рата аминокиселина, присъстваща в протеините.

Общи характеристики на генетичния код

Всички изключения обаче са редки. В живите организми генетичният код обикновено има редица общи характеристики. Те включват състава на кодон, който включва три нуклеотида (първите два принадлежат към определящите), прехвърлянето на кодони от tRNA и рибозоми в аминокиселинната последователност.

Лекция 5. Генетичен код

Дефиниция на понятието

Генетичният код е система за запис на информация за последователността на аминокиселините в протеините, използвайки последователността на нуклеотидите в ДНК.

Тъй като ДНК не участва пряко в протеиновия синтез, кодът е написан на езика на РНК. РНК съдържа урацил вместо тимин.

Свойства на генетичния код

1. Тройка

Всяка аминокиселина е кодирана от последователност от 3 нуклеотида.

Определение: триплет или кодон е последователност от три нуклеотида, кодиращи една аминокиселина.

Кодът не може да бъде моноплетен, тъй като 4 (броят на различните нуклеотиди в ДНК) е по-малък от 20. Кодът не може да бъде дублетен, т.к. 16 (броят на комбинациите и пермутациите на 4 нуклеотида от 2) е по-малък от 20. Кодът може да бъде триплетен, т.к. 64 (броят на комбинациите и пермутациите от 4 до 3) е повече от 20.

2. Дегенерация.

Всички аминокиселини, с изключение на метионин и триптофан, са кодирани от повече от един триплет:

2 AK за 1 триплет = 2.

9 AK, по 2 тройки = 18.

1 AK 3 тройки = 3.

5 AK от 4 тройки = 20.

3 AK от 6 тройки = 18.

Общо 61 триплета кодират 20 аминокиселини.

3. Наличие на интергенни препинателни знаци.

определение:

ген - участък от ДНК, който кодира една полипептидна верига или една молекула тРНК, rРНК илиsRNA.

ГенитРНК, рРНК, sRNAпротеините не са кодирани.

В края на всеки ген, кодиращ полипептид, има поне един от 3 триплета, кодиращи РНК стоп кодони или стоп сигнали. В иРНК те имат следната форма: UAA, UAG, UGA . Те прекратяват (прекратяват) предаването.

Условно кодонът също принадлежи към препинателните знациАВГУСТ - първият след водещата последователност. (Вижте Лекция 8) Функционира като главна буква. В това положение той кодира формилметионин (при прокариотите).

4. Еднозначност.

Всеки триплет кодира само една аминокиселина или е терминатор на транслацията.

Изключение прави кодонътАВГУСТ . При прокариотите на първа позиция (главна буква) кодира формилметионин, а на всяка друга позиция кодира метионин.

5. Компактност или липса на вътрешни препинателни знаци.
В рамките на един ген всеки нуклеотид е част от значим кодон.

През 1961 г. Сиймор Бензер и Франсис Крик експериментално доказаха триплетната природа на кода и неговата компактност.

Същността на експеримента: “+” мутация - вмъкване на един нуклеотид. "-" мутация - загуба на един нуклеотид. Една единствена мутация "+" или "-" в началото на гена разваля целия ген. Двойна мутация "+" или "-" също разваля целия ген.

Тройна “+” или “-” мутация в началото на гена разваля само част от него. Четворна мутация "+" или "-" отново разваля целия ген.

Експериментът го доказва Кодът се транскрибира и в гена няма препинателни знаци.Експериментът беше проведен върху два съседни фагови гена и показа в допълнение, наличие на препинателни знаци между гените.

6. Универсалност.

Генетичният код е един и същ за всички същества, живеещи на Земята.

През 1979 г. Burrell отваря врати идеаленкод на човешките митохондрии.

определение:

„Идеал“ е генетичен код, в който е спазено правилото за израждане на кода на квази-дублета: Ако в два триплета първите два нуклеотида съвпадат, а третите нуклеотиди принадлежат към един и същ клас (и двата са пурини или и двата са пиримидини) , тогава тези триплети кодират една и съща аминокиселина.

В универсалния кодекс има две изключения от това правило. И двете отклонения от идеалния код в универсалния се отнасят до фундаментални точки: началото и края на протеиновия синтез:

Кодон	Универсален код	Митохондриални кодове
		Гръбначни	Безгръбначни	мая	растения
	СПРИ				СПРИ
С UA
A G A		СПРИ
		СПРИ			230 замествания не променят класа на кодираната аминокиселина. до разкъсваемост. През 1956 г. Георгий Гамов предлага вариант на припокриващия се код. Според кода на Гамов всеки нуклеотид, започвайки от третия в гена, е част от 3 кодона. При разшифроването на генетичния код се оказа, че той не се припокрива, т.е. Всеки нуклеотид е част само от един кодон. Предимства на припокриващия се генетичен код: компактност, по-малка зависимост на протеиновата структура от вмъкването или делецията на нуклеотид. Недостатък: протеиновата структура е силно зависима от нуклеотидната замяна и ограниченията на съседите. През 1976 г. ДНК на фаг φX174 е секвенирана. Има едноверижна кръгова ДНК, състояща се от 5375 нуклеотида. Известно е, че фагът кодира 9 протеина. За 6 от тях са идентифицирани гени, разположени един след друг. Оказа се, че има припокриване. Ген Е се намира изцяло в генаг . Неговият начален кодон е резултат от изместване на рамката с един нуклеотид. генДж започва там, където свършва генътг . Стартов кодон на генаДж се припокрива със стоп кодона на генаг в резултат на изместване на два нуклеотида. Конструкцията се нарича "изместване на рамката за четене" с брой нуклеотиди, които не са кратни на три. Към днешна дата припокриването е показано само за няколко фаги. Информационен капацитет на ДНК На Земята живеят 6 милиарда души. Наследствена информация за тях затворен в 6x10 9 сперматозоиди. Според различни оценки човек има от 30 до 50 хиляди гени. Всички хора имат ~30x10 13 гени, или 30x10 16 базови двойки, които съставляват 10 17 кодони. Средната книжна страница съдържа 25x10 2 знака. ДНК на 6x10 9 сперматозоиди съдържа информация, равна по обем на приблизително 4х10 13 книжни страници. Тези страници ще заемат пространството на 6 сгради на NSU. 6x10 9 сперматозоиди заемат половин напръстник. Тяхното ДНК заема по-малко от една четвърт напръстник.

- единна система за запис на наследствена информация в молекули на нуклеинова киселина под формата на нуклеотидна последователност. Генетичният код се основава на използването на азбука, състояща се само от четири букви-нуклеотиди, разграничени от азотни бази: A, T, G, C.

Основните свойства на генетичния код са следните:

1. Генетичният код е триплет. Триплет (кодон) е последователност от три нуклеотида, кодиращи една аминокиселина. Тъй като протеините съдържат 20 аминокиселини, очевидно е, че всяка от тях не може да бъде кодирана от един нуклеотид (тъй като в ДНК има само четири вида нуклеотиди, в този случай 16 аминокиселини остават некодирани). Два нуклеотида също не са достатъчни за кодиране на аминокиселини, тъй като в този случай могат да бъдат кодирани само 16 аминокиселини. Това означава, че най-малкият брой нуклеотиди, кодиращи една аминокиселина, е три. (В този случай броят на възможните нуклеотидни триплети е 4 3 = 64).

2. Излишъкът (изродеността) на кода е следствие от неговия триплетен характер и означава, че една аминокиселина може да бъде кодирана от няколко триплета (тъй като има 20 аминокиселини и 64 триплета). Изключение правят метионинът и триптофанът, които са кодирани само от един триплет. Освен това някои триплети изпълняват специфични функции. И така, в молекулата на иРНК три от тях UAA, UAG, UGA са стоп кодони, т.е. стоп сигнали, които спират синтеза на полипептидната верига. Триплетът, съответстващ на метионин (AUG), разположен в началото на ДНК веригата, не кодира аминокиселина, но изпълнява функцията на иницииране (възбуждащо) четене.

3. Наред с излишъка, кодът се характеризира със свойството еднозначност, което означава, че всеки кодон съответства само на една конкретна аминокиселина.

4. Кодът е колинеарен, т.е. последователността на нуклеотидите в гена съвпада точно с последователността на аминокиселините в протеина.

5. Генетичният код не се припокрива и е компактен, т.е. не съдържа „препинателни знаци“. Това означава, че процесът на четене не позволява възможността за припокриване на колони (триплети) и, започвайки от определен кодон, четенето продължава непрекъснато, триплет след триплет, до сигналите за спиране (терминиращи кодони). Например, в иРНК следната последователност от азотни бази AUGGGUGTSUAUAUGUG ще бъде прочетена само от такива триплети: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG, а не AUG, UGG, GGU, GUG и т.н. или AUG, GGU, UGC, CUU , и т.н. и т.н. или по някакъв друг начин (например кодон AUG, препинателен знак G, кодон UGC, препинателен знак U и т.н.).

6. Генетичният код е универсален, т.е. ядрените гени на всички организми кодират информация за протеините по един и същи начин, независимо от нивото на организация и системното положение на тези организми.

Във всяка клетка и организъм всички анатомични, морфологични и функционални характеристики се определят от структурата на протеините, които ги съставят. Наследственото свойство на тялото е способността да синтезира определени протеини. Аминокиселините са разположени в полипептидна верига, от която зависят биологичните характеристики.
Всяка клетка има своя собствена последователност от нуклеотиди в полинуклеотидната верига на ДНК. Това е генетичният код на ДНК. Чрез него се записва информация за синтеза на определени протеини. Тази статия описва какво представлява генетичният код, неговите свойства и генетична информация.

Малко история

Идеята, че може да съществува генетичен код, е формулирана от J. Gamow и A. Down в средата на ХХ век. Те описват, че нуклеотидната последователност, отговорна за синтеза на определена аминокиселина, съдържа най-малко три единици. По-късно те доказват точния брой от три нуклеотида (това е единица от генетичния код), който се нарича триплет или кодон. Има общо шестдесет и четири нуклеотида, тъй като киселинната молекула, където се намира РНК, е изградена от четири различни нуклеотидни остатъка.

Какво е генетичен код

Методът за кодиране на последователността на аминокиселинните протеини, дължащ се на последователността на нуклеотидите, е характерен за всички живи клетки и организми. Това е генетичният код.
В ДНК има четири нуклеотида:

• аденин - А;
• гуанин - G;
• цитозин - С;
• тимин - Т.

Те се обозначават с главни латински или (в рускоезичната литература) руски букви.
РНК също съдържа четири нуклеотида, но един от тях е различен от ДНК:

• аденин - А;
• гуанин - G;
• цитозин - С;
• урацил - U.

Всички нуклеотиди са подредени във вериги, като ДНК има двойна спирала, а РНК има единична спирала.
Протеините са изградени от двадесет аминокиселини, където те, разположени в определена последователност, определят неговите биологични свойства.

Свойства на генетичния код

Тройност. Единицата на генетичния код се състои от три букви, тя е триплет. Това означава, че съществуващите двадесет аминокиселини са кодирани от три специфични нуклеотида, наречени кодони или трипети. Има шестдесет и четири комбинации, които могат да бъдат създадени от четири нуклеотида. Това количество е повече от достатъчно за кодиране на двадесет аминокиселини.
Дегенерация. Всяка аминокиселина съответства на повече от един кодон, с изключение на метионин и триптофан.
Еднозначност. Един кодон кодира една аминокиселина. Например, в ген на здрав човек с информация за бета целта на хемоглобина, триплет от GAG и GAA кодира А при всеки, който има сърповидноклетъчна анемия, един нуклеотид е променен.
Колинеарност. Последователността от аминокиселини винаги съответства на последователността от нуклеотиди, които генът съдържа.
Генетичният код е непрекъснат и компактен, което означава, че няма препинателни знаци. Тоест, започвайки от определен кодон, се получава непрекъснато четене. Например AUGGGUGTSUUAAUGUG ще се чете като: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Но не AUG, UGG и така нататък или нещо друго.
Универсалност. Такава е за абсолютно всички земни организми, от хората до рибите, гъбите и бактериите.

Таблица

Не всички налични аминокиселини са включени в представената таблица. Хидроксипролин, хидроксилизин, фосфосерин, йодни производни на тирозин, цистин и някои други отсъстват, тъй като те са производни на други аминокиселини, кодирани от m-RNA и образувани след модификация на протеини в резултат на транслация.
От свойствата на генетичния код е известно, че един кодон е способен да кодира една аминокиселина. Изключение прави генетичният код, който изпълнява допълнителни функции и кодира валин и метионин. ИРНК, намираща се в началото на кодона, прикрепя t-РНК, която носи формилметион. След завършване на синтеза, той се отцепва и отнема формилния остатък със себе си, превръщайки се в метионинов остатък. По този начин горните кодони са инициаторите на синтеза на полипептидната верига. Ако не са в началото, значи не са по-различни от останалите.

Генетична информация

Тази концепция означава програма от свойства, която се предава от предците. Тя е заложена в наследствеността като генетичен код.
Генетичният код се реализира по време на протеиновия синтез:

• информационна РНК;
• рибозомна рРНК.

Информацията се предава чрез директна комуникация (ДНК-РНК-протеин) и обратна комуникация (среда-протеин-ДНК).
Организмите могат да го приемат, съхраняват, предават и използват най-ефективно.
Предаваната по наследство информация определя развитието на определен организъм. Но поради взаимодействието с околната среда, реакцията на последната е изкривена, поради което възниква еволюция и развитие. По този начин в тялото се въвежда нова информация.

Изчисляването на законите на молекулярната биология и откриването на генетичния код илюстрират необходимостта от съчетаване на генетиката с теорията на Дарвин, на базата на която възниква синтетична теория за еволюцията - некласическата биология.
Наследствеността, вариациите и естественият подбор на Дарвин се допълват от генетично определен подбор. Еволюцията се осъществява на генетично ниво чрез случайни мутации и унаследяване на най-ценните черти, които са най-адаптирани към околната среда.

Декодиране на човешкия код

През 90-те години стартира проектът за човешкия геном, в резултат на който през две хиляди са открити фрагменти от геном, съдържащи 99,99% от човешките гени. Фрагменти, които не участват в протеиновия синтез и не са кодирани, остават неизвестни. Ролята им засега остава неизвестна.

Последно открита през 2006 г., хромозома 1 е най-дългата в генома. Повече от триста и петдесет болести, включително рак, се появяват в резултат на нарушения и мутации в него.

Ролята на подобни изследвания не може да бъде надценена. Когато откриха какъв е генетичният код, стана известно по какви модели протича развитието, как се формират морфологичната структура, психиката, предразположението към определени заболявания, метаболизма и дефектите на индивидите.