Лысенко был прав!

Триплетность — каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Кодон (триплет) — последовательность из трех оснований в ДНК, которая соответствует информационной матричной РНК и кодирует какую-либо аминокислоту. Кодоны действительно включают три азотистых основания (тройка или триплет нуклеотидов). Например, триплет ЦАТ кодирует аминокислоту гистидин.

Б. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ.

Генетический код одинаков, универсален для всех живых организмов на Земле: от Е. соП до человека, т. е. в клетке любого из существ одинаковая последовательность нуклеотидов будет кодировать ту же аминокислоту. Впрочем, правильнее утверждать, что генетический код практически универсален, т. к. в некоторых генетических системах (например, в генах митохондрий и хлоропластов) есть некоторые отличия от стандартного кода, присущего организмам.

При исследовании генетического кода в опытах in vivo были также получены доказательства универсальности кода. Однако в последнее время выяснены некоторые отличия кода в митохондриях эукариот животных, включая человека, отличающегося четырьмя кодонами от генетического кода цитоплазмы, даже тех же клеток. В частности, АУГ, являющийся обычно инициаторным, начинающим, кодоном, кодирует также метионин в цепи, и УГА, являющийся нонсенс-кодоном, кодирует в митохондриях триптофан. Кроме того, кодоны АГА и АГГ являются для митохондрий скорее терминирующими, а не кодирующие аргинин. Как результат этих изменений, для считывания генетического кода митохондрий требуется меньше разных тРНК, в то время как цитоплазматическая система трансляции обладает полным набором тРНК.

В. ВЫРОЖДЕННОСТЬ ИЛИ РАЗМЫТОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА.

Генетический код для аминокислот является вырожденным. Вырожденность — это когда одна аминокислота может кодироваться несколькими разными триплетами. Это означает, что подавляющее число аминокислот кодируется несколькими кодонами, за исключением метионина и триптофана, по существу, все остальные аминокислоты имеют более одного специфического кодона. Вырожденность кода оказывается неодинаковой для разных аминокислот.

Так, если для серина, аргинина и лейцина имеется по 6 кодовых слов, то ряд других аминокислот, в частности глютаминовая кислота, гистидин и тирозин, имеют по два кодона, а триптофан — только 1. Следует отметить, что вырожденность чаще всего касается только третьего нуклеотида, в то время как для многих аминокислот первые два нуклеотида являются общими.

Вырожденность является следствием триплетности кода, т. к. четыре нуклеотида, взятые по 3, могут закодировать 4³ = 64 разных объекта, тогда как аминокислот всего 20. Из 64 кодонов три кодона отведены для прекращения процесса и называются стоп-кодонами. Последовательность первых двух нуклеотидов определяет в основном специфичность каждого кодона, в то время как третий нуклеотид менее существен. В последнее время появились доказательства гипотезы "два из трех", означающей, что код белкового синтеза, возможно, является квази- или псевдодуплетным.

Из 64 триплетов 61 смысловые, то есть они кодируют 20 аминокислот, а три триплета, а именно УАГ, УАА, УГА, являются бессмысленными. Эти три триплета, которые обозначают конец транскрипции (стоп-кодоны). Еще один специальный кодон, стартовый (инициирующий) кодон, маркирует начало трансляции и кодирует метионин.

Для "перевода" с языка азотистых оснований нуклеиновых кислот (ДНК и РНК) на язык белков (последовательность аминокислот в полипептидной цепи) можно воспользоваться Таблицей генетического кода или онлайновой машиной-переводчиком созданной в Европейском институте биоинформатики.

До последнего времени считалось, что один кодон всегда кодирует одну аминокислоту. Зная последовательность нуклеотидов в матричной РНК, мы всегда можем выстроить последовательность аминокислот в белке. Однако оказалось, что вырожденность, а я бы назвал это свойство размытостью, развита ещё больше и в другую сторону — не только несколько кодонов могут кодировать одну и ту же аминокислоту, но и один и тот же кодон может кодировать несколько аминокислот. Недавно в ядерном геноме инфузории Euplotes crassus найдено целых три гена транспортных РНК, распознающих кодон УГА: селеноцистеиновая тРНК и два варианта цистеиновой тРНК. В митохондриальном геноме Euplotes кодон УГА (соответствует кодону ТГА в ДНК) кодирует триптофан, и в соответствии с этим имеется еще четвертая, митохондриальная триптофановая тРНК, распознающая этот кодон. Чтобы проверить, насколько универсальным является механизм кодирования селеноцистеина у разных организмов, исследователи пересадили селенопротеиновые гены инфузории в человеческие эмбриональные клетки. Оказалось, что человеческий аппарат синтеза белка правильно понимает смысл тех кодонов УГА в генах инфузории, которые кодируют селеноцистеин (46).