कोडन में व्यक्त आनुवंशिक कोड हैप्रोटीन की संरचना के बारे में जानकारी कोड करने के लिए एक प्रणाली, ग्रह पर सभी जीवित जीवों में निहित है। इसके डिकोडिंग में एक दशक का समय लगा, लेकिन जो तथ्य मौजूद है उसे विज्ञान ने लगभग एक सदी से समझा है। सार्वभौमिकता, विशिष्टता, अप्रत्यक्षता और विशेष रूप से आनुवंशिक कोड की पतनशीलता का बड़ा जैविक महत्व है।
आनुवंशिक जानकारी कोडिंग की समस्याजीव विज्ञान में हमेशा महत्वपूर्ण रहा है। विज्ञान आनुवंशिक कोड की मैट्रिक्स संरचना की ओर धीरे-धीरे आगे बढ़ा। 1953 में जे। वॉटसन और एफ। क्रिक द्वारा डीएनए की दोहरी पेचदार संरचना की खोज के बाद से, कोड की बहुत संरचना को खोलना शुरू हुआ, जिसने प्रकृति की महानता में विश्वास को प्रेरित किया। प्रोटीन की रैखिक संरचना और डीएनए की समान संरचना ने दो ग्रंथों के बीच पत्राचार के रूप में एक आनुवंशिक कोड की उपस्थिति को निहित किया, लेकिन विभिन्न वर्णमालाओं का उपयोग करके लिखा। और अगर प्रोटीन की वर्णमाला ज्ञात थी, तो डीएनए के लक्षण जीवविज्ञानी, भौतिकविदों और गणितज्ञों द्वारा अध्ययन का विषय बन गए।
इसे हल करने में सभी चरणों का वर्णन करने का कोई मतलब नहीं हैपहेलि। एक प्रत्यक्ष प्रयोग, जिसने साबित किया और पुष्टि की कि डीएनए कोडन और प्रोटीन अमीनो एसिड के बीच एक स्पष्ट और सुसंगत पत्राचार है, 1964 में सी। जान्स्की और एस ब्रेनर द्वारा किया गया था। और फिर - सेल-फ्री संरचनाओं में प्रोटीन संश्लेषण की तकनीक का उपयोग करके इन विट्रो (इन विट्रो) में आनुवंशिक कोड को डिकोड करने की अवधि।
पूरी तरह से ई।1966 में कोल्ड स्प्रिंग हार्बर जैविक संगोष्ठी (यूएसए) में कोली का अनावरण किया गया था। फिर आनुवंशिक कोड के अतिरेक (पतन) की खोज की गई। इसका मतलब यह है कि काफी सरल तरीके से समझाया गया था।
वंशानुगत के डिक्रिप्शन पर डेटा प्राप्त करनाकोडा पिछली सदी की सबसे महत्वपूर्ण घटनाओं में से एक बन गया है। आज विज्ञान आणविक कोडिंग और इसकी प्रणालीगत विशेषताओं और संकेतों की अधिकता के तंत्र की गहराई से जांच करना जारी रखता है, जो आनुवंशिक कोड के पतन की संपत्ति को व्यक्त करता है। अध्ययन की एक अलग शाखा वंशानुगत सामग्री कोडिंग प्रणाली का उद्भव और विकास है। पोलिन्यूक्लियोटाइड्स (डीएनए) और पॉलीपेप्टाइड्स (प्रोटीन) के बीच संबंधों के साक्ष्य ने आणविक जीव विज्ञान के विकास को गति दी है। और यह कि, जैव प्रौद्योगिकी, बायोइंजीनियरिंग के लिए, प्रजनन और संयंत्र के विकास में खोजों।
आणविक जीव विज्ञान की मुख्य हठधर्मिता यह है कि जानकारी डीएनए से दूत आरएनए में स्थानांतरित की जाती है, और फिर इसे प्रोटीन से। विपरीत दिशा में, आरएनए से डीएनए और आरएनए से दूसरे आरएनए में स्थानांतरण संभव है।
लेकिन डीएनए हमेशा मैट्रिक्स या आधार बना रहता है।और सूचना हस्तांतरण की अन्य सभी मूलभूत विशेषताएं हस्तांतरण की इस मैट्रिक्स प्रकृति का प्रतिबिंब हैं। अर्थात्, अन्य अणुओं के एक मैट्रिक्स पर संश्लेषण के माध्यम से संचरण, जो वंशानुगत जानकारी के प्रजनन की संरचना बन जाएगा।
प्रोटीन अणुओं की संरचना का रैखिक कोडिंगन्यूक्लियोटाइड्स के पूरक कोडन (ट्रिपल) का उपयोग करके किया जाता है, जिनमें से केवल 4 (एडीन, ग्वानिन, साइटोसिन, थाइमिन (यूरैसिल)) हैं, जो अनायास एक और न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के गठन की ओर जाता है। इस तरह के संश्लेषण के लिए न्यूक्लियोटाइड की समान संख्या और रासायनिक पूरकता मुख्य स्थिति है। लेकिन जब एक प्रोटीन अणु बनता है, तो मोनोमर्स की मात्रा और गुणवत्ता के बीच पत्राचार की गुणवत्ता नहीं होती है (डीएनए न्यूक्लियोटाइड प्रोटीन अमीनो एसिड होते हैं)। यह प्राकृतिक वंशानुगत कोड है - न्यूक्लियोटाइड्स (कोडन) के प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम में रिकॉर्डिंग के लिए एक प्रणाली।
आनुवंशिक कोड में कई गुण होते हैं:
यहाँ एक संक्षिप्त विवरण है, जो जैविक महत्व पर केंद्रित है।
61 अमीनो एसिड में से प्रत्येक एक से मेल खाता हैन्यूक्लियोटाइड्स के शब्दार्थ ट्रिपल (ट्रिपलेट)। तीन ट्रिपल अमीनो एसिड के बारे में जानकारी नहीं रखते हैं और स्टॉप कोडन हैं। श्रृंखला में प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड एक ट्रिपल का हिस्सा है, और अपने आप ही मौजूद नहीं है। अंत में और एक प्रोटीन के लिए जिम्मेदार न्यूक्लियोटाइड्स की श्रृंखला की शुरुआत में, स्टॉप कोडोन होते हैं। वे अनुवाद (प्रोटीन अणु का संश्लेषण) शुरू या रोकते हैं।
प्रत्येक कोडन (ट्रिपलेट) केवल एक को एन्कोड करता हैएमिनो एसिड। प्रत्येक ट्रिपल पड़ोसी पर निर्भर नहीं करता है और ओवरलैप नहीं करता है। एक न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला में केवल एक ट्रिपलेट में शामिल किया जा सकता है। प्रोटीन संश्लेषण हमेशा केवल एक दिशा में आगे बढ़ता है, जिसे स्टॉप कोडन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
न्यूक्लियोटाइड्स के प्रत्येक ट्रिपलेट में एक एनकोड होता हैएमिनो एसिड। कुल 64 न्यूक्लियोटाइड्स, जिनमें से 61 एनोडीनो एमिनो एसिड (सेंस कोडन), और तीन बकवास हैं, यानी, वे एक एमिनो एसिड (स्टॉप कोडन) को एनकोड नहीं करते हैं। अनुवांशिक कोड की अतिरेक (अध: पतन) इस तथ्य में निहित है कि प्रत्येक ट्रिपल - रेडिकल (एक अमीनो एसिड के प्रतिस्थापन के लिए) और रूढ़िवादी में प्रतिस्थापन किया जा सकता है (एक अमीनो एसिड के वर्ग को नहीं बदलते)। यह गणना करना आसान है कि यदि 9 प्रतिस्थापन (1, 2 और 3 स्थिति) को एक ट्रिपल में बनाया जा सकता है, तो प्रत्येक न्यूक्लियोटाइड को 4 - 1 = 3 अन्य वेरिएंट द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, तो न्यूक्लियोटेट प्रतिस्थापन के कुल वेरिएंट की कुल संख्या 9 = 549 से 61 हो जाएगी।
आनुवंशिक कोड की विकृति प्रकट होती हैतथ्य यह है कि 549 वेरिएंट 21 एमिनो एसिड के बारे में जानकारी सांकेतिक करने के लिए आवश्यक से अधिक है। एक ही समय में, 549 वेरिएंट में से, 23 प्रतिस्थापन स्टॉप कोडन के गठन के लिए नेतृत्व करेंगे, 134 + 230 प्रतिस्थापन रूढ़िवादी हैं, और 162 प्रतिस्थापन कट्टरपंथी हैं।
यदि दो कोडों में पहले दो समान हैंन्यूक्लियोटाइड और बाकी को एक ही वर्ग (प्यूरिन या पाइरीमिडीन) के न्यूक्लियोटाइड द्वारा दर्शाया जाता है, फिर वे उसी एमिनो एसिड के बारे में जानकारी ले जाते हैं। यह आनुवंशिक कोड के अध: पतन या अतिरेक का नियम है। दो अपवाद - एयूए और यूजीए - पहले मेथिओनिन को एन्कोड करते हैं, हालांकि यह आइसोलेकिन होना चाहिए था, और दूसरा - एक स्टॉप कोडोन, हालांकि इसमें ट्रिप्टोफैन एन्कोडेड होना चाहिए।
यह आनुवांशिक कोड के ये दो गुण हैंसबसे बड़ा जैविक महत्व। ऊपर सूचीबद्ध सभी गुण हमारे ग्रह पर रहने वाले जीवों के सभी रूपों की वंशानुगत जानकारी की विशेषता है।
आनुवंशिक कोड की विकृति हैअनुकूली अर्थ, एक एमिनो एसिड के कोड के कई दोहराव के रूप में। इसके अलावा, इसका मतलब कोडन में तीसरे न्यूक्लियोटाइड के महत्व (अध: पतन) में कमी है। यह विकल्प डीएनए में पारस्परिक क्षति को कम करता है, जो प्रोटीन की संरचना में सकल उल्लंघनों को पूरा करेगा। यह ग्रह के जीवों की रक्षा तंत्र है।
