Презентация "12 дуплетный код" по биологии – проект, доклад

12 ДУПЛЕТНЫЙ КОД

Турнир юных биологов 2007

Генетический код – это

Способ записи информации о первичной структуре белков через последовательность нуклеотидов ДНК и РНК = «Словарь» перевода с языка нуклеиновых кислот на язык белков.

Каким должен быть дуплетный код

Число возможных дуплетов = 16 Им можно закодировать не более 15 а.к. один из дуплетов – на СТОП-кодон

Наш метод создания кода:

Выбрали белки лизоцим (129 а.к.) и миоглобин (154 а.к.); Разделили а.к. на две группы: а) обязательно кодируемые б) с похожими радикалами Посмотрели, какие а.к. наиболее часто встречаются в данных белках; Подобрали дуплеты и а.к. так, чтобы коэффициент q был как можно больше.

Проблема глицина:

считать глицин полярной или неполярной а.к.? Мы считали неполярной, потому что:

Gly – п: qтр=1,16 Gly – н/п: qтр=1,28

Знаком начала гена мы выбрали СТАРТ-кодон АУ кодирует Мет, а в начале гена фМет. (в триплетном АУГ) Знак окончания гена – СТОП-кодон УА (в триплетном УАА, УАГ, УГА)

Идеальный дуплетный код

Свойства дуплетного кода:

Отсутствие межкодонных знаков препинания Наличие межгенных знаков препинания Однозначность Неперекрываемость Дуплетность Нет вырожденности (избыточности) Экономичность (на белок той же длины нужно меньше ДНК)

Сравним эти два кода – построенный нами дуплетный и стандартный триплетный

Один из самых важных параметров - помехоустойчивость

Помехоустойчивость

X Y 1 2

Консервативная замена – не меняет класс аминокислоты

Радикальная замена – меняет класс аминокислоты

Гидрофобные (неполярные)

Классификация аминокислот по полярности радикала

Гидрофильные Полярные Заряженные (ионы) + ─

Подсчёт коэффициента помехоустойчивости (q).

Число радикальных замен = 40, А консервативных - 44, Учитывая, что глицин – неполярная аминокислота и не включая кодон УА q = 44/40 = 1,1.

Недостатки дуплетного кода:

Таким кодом невозможно закодировать больше, чем 15 аминокислот. Возможный путь преодоления: Посттрансляционная модификация

Molecular Cell Biology Harvey Lodish et al.

Примеры пострансляционной модификации аминокислот

Коэффициент помехоустойчивости (q) меньше, чем у триплетного кода (qтр~1,28, а qдп1,1) Нет вырожденности (избыточности).

Литература

В.А. Ратнер. Молекулярно-генетические системы управления. Наука, Новосибирск, 1981.