Лысенко был прав!

Синтез белка представляет собой циклический многоступенчатый энергозависимый процесс, в котором свободные аминокислоты полимеризуются в генетически детерминированную последовательность с образованием полипептидов. В биосинтезе участвуют 20 аминокислот, называемых протеиногенными. Следовательно, "язык" нуклеиновых кислот должен содержать по крайней мере 20 слов (кодонов). Наличие 20 букв приводит к тому, что белки могут быть чрезвычайно разнообразными. Уже 12 различных аминокислот способны построить 10³⁰⁰ видов белков с массой 34000 Д. Если взять по одной молекуле белка каждого вида и сложить их вместе, то они бы весили 10²⁸⁰ г., тогда как вся планета Земля весит 10²⁷ г. Наследственная информация записана в молекулах ДНК особым кодом. Правила, которым следует кодирование аминокислот на ДНК и РНК, называют генетическим кодом, который удалось расшифровать в 1960-е годы.

II.12. ОТКРЫТИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА

Первая статья Уотсона и Крика была опубликована в апреле 1953 г., а через 5 недель была опубликована их вторая статья "Генетические последствия, вытекающие из структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты". Они предположили, что точная последовательность нуклеотидов и есть код, в котором хранится генетическая информация. Она копируется на 2 нитях ДНК.

В 1960-е годы было подтверждено, что наследственная информация записана в молекулах ДНК особым кодом, который был расшифрован в 1960-е годы. Гипотезу о том, как устроен генетический код для аминокислот, предложил русский ученый эмигрант-невозвращенец Гамов, который известен тем, что обосновал гипотезу расширяющейся Вселенной. Гамов понял, что генетический код не может быть одинарным, т. к. нуклеотидов ДНК всего 4, а аминокислот — 20. Кодировать аминокислоты двумя нуклеотидами каждую также недостаточно, т. к. возможно только 4² = 16 вариантов. Следующий логически вариант — кодировать аминокислоту тремя нуклеотидами, т. к. возможно 4³ = 64 варианта. Он рассчитал, что поскольку в нуклеотидном "алфавите" имеется только четыре "буквы-нуклеотида" (А, Г, Ц и У или Т), то для получения 20 различных слов каждое должно состоять, по крайней мере, из трех букв. Три нуклеотида, являющиеся единицей кода, называются триплетом, или кодоном. По сути, именно Гамов открыл генетический код.

Дело было так. В 1953 году Гамов был избран в члены национальной академии наук США. В 1954 г. Гамов выдвинул гипотезу, что ДНК кодирует синтез белка, и именно в этом состоит ее физическая сущность, как носителя наследственной информации. Гамов послал статью в ПНАС (PNAS), журнал, где, по положению, любой текст члена национальной АН США должен быть бы напечатан без рецензирования. Однако журнал негласно отверг его статью с расшифровкой генетического кода. Видишь ли, американские биологи были недовольны вторжением Гамова в их епархию. Тогда он послал статью с расчетами генетического кода в труды Датской академии наук, где она была опубликована. В том же году сокращенный вариант статьи был помещен в самый престижный журнал Природа (Nature). Гамов был физиком, а не биологом, и к тому же русским, поэтому его открытие замалчивают, приписывая его иногда Крику, иногда Харано и Ниренебергу. Ни в одной западной книжке по генетике не пишут о гипотезе Гамова. Он хоть и невозвращенец, но свой.

Теоретическая идея Гамова была подтверждена в 1963 г. Идея Гамова была подтверждена в 1961 г. М. Ниеренбергом и Х. Маттхэем (182. С. 52). Они открыли, что три уридина кодируют аминокислоту фенилаланин. Генетики же считают, что генетический код был открыт в 1963-м году Х. Харано и М. Ниренебергом. Затем были открыты коды для других аминокислот. К 1966 г. код, используемый для кодирования аминокислот, был расшифрован полностью.

II.13. СВОЙСТВА ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА

Белки выполняют огромное множество функций, и, в конечном счете, именно они определяют строение организма (фенотип).

Таким образом, информация передается в одном направлении — от ДНК к РНК и от РНК к белкам. Никаких механизмов переноса информации в обратную сторону — от белков к РНК или от РНК к ДНК — поначалу обнаружено не было, что и укрепило веру в невозможность такого переноса. Потом, правда, оказалось, что в природе существуют вирусы, у которых хранилищем наследственной информации служат молекулы РНК (а не ДНК, как у всех прочих организмов), и у них есть специальные ферменты, которые умеют осуществлять обратную транскрипцию, т. е. переписывать информацию из РНК в ДНК. Созданная таким путем ДНК встраивается в хромосомы клетки-хозяина и размножается вместе с ними. Поэтому с подобными РНК-вирусами очень трудно бороться (печально известный ВИЧ относится к их числу). Но вот обратной трансляции — переписывания информации из белков в РНК — не обнаружено и по сей день.

Генетический код обладает следующими свойствами:

A. Триплетность.

Б. Универсальность.

B. Вырожденность

Г. Отсутствие знаков препинания и наличие "стоп-кодонов"

Д. Неперекрываемость

А. ТРИПЛЕТНОСТЬ