မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ degeneracy: အခြေခံ

အဆိုပါမျိုးဗီဇကုဒ် codons, ကမ္ဘာဂြိုဟ်၌ရှိသမျှသောသက်ရှိအတွက်မွေးရာပါပရိုတိန်း၏ဖွဲ့စည်းပုံမှာ, အကြောင်းသတင်းအချက်အလက်ကုဒ်သွင်းတဲ့စနစ်ကအဖြစ်ထုတ်ဖော်ပြောဆိုသည်။ decryption သိပ္ပံနီးပါးရာစုနားလည်သဘောပေါက်သည်ဆယ်စုနှစ်များစွာယူ, ဒါပေမယ့်သူကတည်ရှိဆိုတဲ့အချက်ကို။ ဘက်စုံ, တိကျသော, unidirectional, နှင့်မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်၏အထူးသဖြင့် degeneracy ဇီဝအရေးပါမှုရှိသည်။

ရှာဖွေတွေ့ရှိသမိုင်း

မျိုးရိုးဗီဇသတင်းအချက်အလက်များကုဒ်သွင်းများ၏ပြဿနာကိုအမြဲဇီဝဗေဒအတွက်သော့ချက်ဖြစ်ခဲ့သည်။ မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ matrix ကိုဖွဲ့စည်းပုံအားဖြင့်, သိပ္ပံဖြည်းဖြည်းချင်းမဟုတ်ဘဲတိုးတက်။ ကတည်းက DNA ကို၏ 1953 အဆိုပါနှစ်ဆ helix ဖွဲ့စည်းပုံထဲမှာဂျေ Watson နဲ့ Crick ၏ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသဘာဝတရား၏တန်ခိုးအာနုဘော်အတွက်ယုံကြည်ချက်သတိပေးခံရတဲ့ကုဒ်ဖွဲ့စည်းပုံကိုယ်နှိုက်ကဖြေရှင်းတဲ့အဆင့်ဝင်ကြ၏။ ပရိုတိန်းနှင့်အတူတူပင်ဖွဲ့စည်းပုံ၏ DNA ကို၏ linear ဖွဲ့စည်းပုံ, နှစ်ခုကျမ်းများအကြားစာပေးစာယူမျိုးဗီဇကုဒ်၏ရှေ့မှောက်တွင်ဆိုလိုပေမယ့်ကွဲပြားခြားနားတဲ့အက္ခရာစဉ်တွေနှင့်အတူမှတ်တမ်းတင်ခဲ့တယ်။ ပရိုတိန်း၏အက္ခရာဟုလူသိများခဲ့ပြီးလျှင်, DNA ကိုအမှတ်ဇီဝဗေဒ, ရူပဗေဒနှင့်သင်္ချာ၏လေ့လာမှုဘာသာရပ်ခဲ့ကြသည်။

ဒီ Enigma ၏ဖြေရှင်းနည်းအပေါငျးတို့သခြေလှမ်းများကိုဖော်ပြရန်မလိုပါရှိပါသည်။ တိုက်ရိုက်စမ်းသပ်မှု, သက်သေထူနှင့်ပရိုတိန်းဓာတ်၏ DNA ကို codons နှင့်အမိုင်နိုအက်ဆစ်များအကြားအသီးသီး 1964 ချားလ်စ် Janowski နှင့်အက်စ် Brenner တှငျကငျြးပခဲ့တဲ့ရှင်းရှင်းလင်းလင်းနဲ့တသမတ်တည်းရှိကွောငျးအတည်ပြုပြောကြားခဲ့သည်။ တစ်ဦးကထပ်မံ - ဆဲလ်-အခမဲ့အဆောက်အဦများတွင်ပရိုတင်းပေါင်းစပ်၏နည်းစနစ်ကို အသုံးပြု. (စသည်တို့အတွက်) စသည်တို့အတွက်မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ဒီကုဒ်ဒါကာလအတွင်း။

အပြည့်အဝ decrypt လုပ်ထားတဲ့ code ကိုအီးကိုလီပိုးအေးနွေဆိပ်ကမ်း (USA) မှာ 1966 ခုနှစ်အတွင်းစာတမ်းဖတ်ပွဲမှာဇီဝဗေဒပညာရှင်တွေပြဋ္ဌာန်းခဲ့သည်။ ထိုအခါအကြှနျုပျသမျိုးရိုးဗီဇ code တွေရဲ့ redundancy (degeneracy) ဖွင့်လှစ်။ ဒီကိုဆိုလိုသည်ကဘာလဲ, ကအတော်လေးရိုးရှင်းစွာရှင်းပြသည်။

ဒီကုဒ်ဒါဆက်လက်

အရိုက်အရာကိုဆက်ခံကုဒ်ဒေတာအပြင်ရယူခြင်းပြီးခဲ့သည့်ရာစုအထင်ရှားဆုံးဖြစ်ရပ်များထဲကတစ်ခုဖြစ်လာသည်။ ယနေ့သိပ္ပံပညာအတိမ်အနက်အတွက်မော်လီကျူး encoding ကစနစ်နှင့်၎င်း၏ features တွေနှင့်မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ degeneracy များ၏ပိုင်ဆိုင်မှုအတွက်ထုတ်ဖော်ပြောဆိုဘာအရိပ်လက္ခဏာ, တစ်ဦး overabundance ၏ယန္တရားများစူးစမ်းနေဆဲဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်း၏တစ်ဦးကသီးခြားလေ့လာမှု - မျိုးရိုးလိုက်ပစ္စည်းနိုင်တဲ့ coding စနစ်၏မူလအစနှင့်ဆင့်ကဲ။ polynucleotides (DNA ကို) နှင့် polypeptides (ပရိုတိန်း) ချိတ်ဆက်သက်သေအထောက်အထားမော်လီကျူးဇီဝဗေဒများ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကိုတွန်းအားကိုပေးတော်မူ၏။ ထိုအကြောင်း, အလှည့်, ဇီဝနည်းပညာ, bioengineering, ကြီးထွားလာသည့်မွေးမြူရေးနှင့်စက်ရုံအတွင်းရှာဖွေတွေ့ရှိ၌တည်၏။

တရားသေအယူဝါဒများနှင့်စည်းမျဉ်းများ

မော်လီကျူးဇီဝဗေဒ၏နေအိမ်တရားသေအယူဝါဒ - သတင်းအချက်အလက်ပရိုတိန်းအပေါ် DNA ကိုထံမှတမန် RNA လွှဲပြောင်း, ပြီးတော့သူမ၏နှင့်အတူနေသည်။ ဂီယာ၏ဆန့်ကျင်ဘက်ဦးတည်ချက်ရှိအခြား RNA အပေါ် DNA ကိုနှင့် RNA မှအာအန်အေကနေဖြစ်နိုင်ပါတယ်။

ဒါပေမယ့် matrix သို့မဟုတ် DNA ကို၏အခြေခံအမြဲနေဆဲဖြစ်သည်။ သတင်းအချက်အလက်လွှဲပြောင်း၏အပေါငျးတို့သညျအခွားအခြေခံအင်္ဂါရပ်များ - ထို matrix ကို၏အပြောင်းအရွှေ့၏သဘောသဘာဝတစ်ရောင်ပြန်ဟပ်မှု။ အမည်, မျိုးဗီဇအချက်အလက်များ၏ဖွဲ့စည်းပုံ၏မျိုးပွားဖွစျလိမျ့မညျသောအခြား matrix ကိုမော်လီကျူး၏ပေါင်းစပ်မှထုတ်လွှင့်ဖျော်ဖြေသည်။

မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်

ကောက်ကာငင်ကာဘေ့တခြားချည်နှောင်၏ဖွဲ့စည်းခြင်းမှဦးဆောင်ရသောဖြည့်စွတ် codons အားဖွငျ့ပရိုတိန်းမော်လီကျူး၏ဖွဲ့စည်းမှု (သုံးမွှာပူး) ဘေ့, အရာသာ 4 (adein, guanine, cytosine, သိုင်မင်း (uracil)), coding လိုင်း။ ဘေ့နှင့်ဓာတုလုပ်ဆောင်မှု၏တူညီသောအရေအတွက်က - ဤကဲ့သို့သောပေါင်းစပ်မှုအတွက်အဓိကအခွအေနေဖြစ်ပါတယ်။ ဒါပေမယ့် monomers များ၏အရေအတွက်နှင့်အရည်အသွေးကိုက်ညီနေတဲ့ပရိုတိန်းမော်လီကျူးအရည်အသွေးဖွဲ့စည်းခြင်း (- ပရိုတိန်းအမိုင်နိုအက်ဆစ် DNA ကိုဘေ့) မဟုတ်ပါဘူး။ ဘေ့ (codons) ၏ sequence ကိုအတွက်မှတ်တမ်းတင်စနစ်ပရိုတိန်း၏အမိုင်နိုအက်ဆစ် sequence ကို - ဤသဘာဝမျိုးရိုးလိုက်ကုဒ်ဖြစ်ပါတယ်။

မျိုးရိုးဗီဇကုဒ်အများအပြားဂုဏ်သတ္တိများရှိပါတယ်:

• သုံးမွှာပူး။
• အဆိုပါထူးခြားမှု။
• အရှေ့တိုင်းဆန်။
• Disjointness ။
• မျိုးဗီဇကုဒ်၏ redundancy (degeneracy) ။
• ဘက်စုံ။

ဤတွင်ဇီဝအရေးပါမှုကိုအာရုံစိုက်နေတဲ့အကျဉ်းဖော်ပြချက်ဖြစ်ပါတယ်။

သုံးမွှာပူး, ဆက်လက်ရရှိနိုင်မှု stoplights

တစ်ဦး semantic t ကို (သုံးမွှာပူး) ဘေ့မှသက်ဆိုင်ရာ 61 မိုင်နိုအက်ဆစ်တစ်ခုချင်းစီ။ သုံးသုံးမွှာပူးအမိုင်နိုအက်ဆစ်နှင့် ပတ်သက်. သတင်းအချက်အလက်သယ်ဆောင်နှင့်ရပ်တန့် codons များမှာပါဘူး။ အဆိုပါကွင်းဆက်အသီးအသီးဘေ့သည့်သုံးမွှာပူးအဖွဲ့ဝင်တစ်ဦးဖြစ်ပြီး, သူ့ဟာသူတည်ရှိမထားဘူး။ အဆုံးနှင့်တစ်ခုတည်းသောပရိုတိန်းနဲ့သက်ဆိုင်တဲ့ဘေ့တစ်ကွင်းဆက်ရဲ့အစမှာရပ်တန့် codons ဖြစ်ကြသည်။ သူတို့က start သို့မဟုတ် (ပရိုတိန်းမော်လီကျူး၏ပေါင်းစပ်) ထုတ်လွှင့်ရပ်တန့်။

တိကျတဲ့နှင့်တဦးတည်း-ထောက်ပြ disjointness

တစ်ခုချင်းစီကို codon (သုံးမွှာပူး) တစ်ဦးတည်းသာအမိုင်နိုအက်ဆစ် encodes ။ တစ်ခုချင်းစီကိုသုံးမွှာပူးကနေလွတ်လပ်သောသည်နှင့်ကပ်လျက်ထပ်မပေးပါဘူး။ တဦးတည်းဘေ့ကွင်းဆက်အတွက်တစ်ဦးတည်းသာသုံးမွှာပူးပိုင်နိုင်ပါတယ်။ ပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းခြင်းရပ်နား codons ထိန်းချုပ်ထားကြောင်းတစ်ဦးတည်းသာဦးတည်ချက်အတွက်အမြဲဖြစ်ပါတယ်။

မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ redundancy

ဘေ့တစ်ခုချင်းစီသုံးမွှာပူးတဦးတည်းအမိုင်နိုအက်ဆစ် encodes ။ ကုဒ်သွင်းအမိုင်နိုအက်ဆစ် (အသိ codon), နှင့်သုံး - - 64 ဘေ့သူတို့ထဲက 61 ဦးကစုစုပေါင်းအနတ္တ, ဆိုလိုသည်မှာအမိုင်နိုအက်ဆစ် (codons ရပ်တန့်) ဝှက်မထားဘူး။ မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ redundancy (degeneracy) အစားထိုးတစ်ခုချင်းစီကိုသုံးမွှာပူးထားနိုင်ဖြစ်ပါသည် - (အက်ဆစ်အစားထိုးအမိုင်နိုမှဦးဆောင်) အစွန်းရောက်များနှင့်ကွန်ဆာဗေးတစ် (အမိုင်နိုအက်ဆစ်လူတန်းစားမပြောင်းကြဘူး) ။ = 3 1 အခြားဂျ, ဖြစ်နိုင်သမျှဘေ့အစားထိုး၏စုစုပေါင်းအရေအတွက်က 61 549 = 9 ဖြစ်လိမ့်မည် - ဒါဟာသုံးမွှာပူး 9 အစားထိုး (1, 2 နှင့် 3 အနေအထား) သယ်ဆောင်နိုင်ပါတယ်လျှင်, အသီးအသီးဘေ့ 4 ဖြင့်အစားထိုးနိုင်တွက်ချက်ရန်လွယ်ကူသည်။

က zakodirovki အချက်အလက်များအကြောင်း 21 မိုင်နိုအက်ဆစ်များအတွက်လိုအပ်သောထက်အများကြီးပိုပါတယ် - မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ degeneracy 549 ရွေးချယ်စရာဆိုတဲ့အချက်ကိုမှာပြနေသည်။ အစားထိုးရွေးချယ်မှုများ၏ဤအမှုရပ်တန့် codon ၏ဖွဲ့စည်းခြင်းမှ 549 23 ခဲခုနှစ်တွင် 134 + 230 အစားထိုး - ရှေးရိုးစွဲအစားထိုးဖြစ်ကြသည်ကို၎င်း, 162 - အစွန်းရောက်။

နည်းဥပဒေ degeneracy နှင့်ခြွင်းချက်

နှစ်ခု codons နှစ်ခုတူညီပထမဆုံးဘေ့ရှိပါကကျန်ရှိနေသေးသောဘေ့တစ်လူတန်းစား (purine သို့မဟုတ် pyrimidine), သူတို့ကအတူတူပင်အမိုင်နိုအက်ဆစ်များသယ်ဆောင်သတင်းအချက်အလက်များနှင့်အတူတင်ပြကြသည်။ ဤသည်ပုံမှန်အားဖြင့်မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ degeneracy သို့မဟုတ် redundancy ဖြစ်ပါတယ်။ တစ်မှတ်တိုင် codon, ဒါပေမယ့် tryptophan ဝှက်ဖို့ရှိသည်မယ်လို့ - နှစ်ခုခြွင်းချက် - AUA နှင့် UGA - isoleucine ရန်ရှိသည်, ဒုတိယမယ်လို့ပေမယ့်ပထမဦးဆုံး methionine encodes ။

degeneracy နှင့်ဘက်စုံသုံးအဓိပ်ပာယျ

မျိုးဗီဇကုဒ်၏နှစ်ပါးဂုဏ်သတ္တိများအမြင့်ဆုံးဇီဝဗေဒတန်ဖိုးကိုရှိသည်။ အထက်တွင်ဖော်ပြထားသောအားလုံးသည်ဂုဏ်သတ္တိများကျွန်တော်တို့ရဲ့ကမ္ဘာဂြိုလ်ပေါ်မှာသက်ရှိပုံစံအားလုံးကို၏မျိုးဗီဇအချက်အလက်များ၏ဝိသေသဖြစ်ကြသည်။

မျိုးဗီဇ code တွေရဲ့ degeneracy တစ်ခုတည်းအမိုင်နိုအက်ဆစ် code တွေရဲ့ထပ်ခါတလဲလဲပုံတူအဖြစ်တစ်ဦးသပ္ပါယ်တန်ဖိုးကိုရှိပါတယ်။ ထို့အပြင်ခုနှစ်, ဒီ codon အတွက်တတိယဘေ့၏ (ယိုယွင်း) တွင်သိသိသာသာလျှော့ချရေးကိုဆိုလိုသည်။ ထိုကဲ့သို့သောဂျပရိုတိန်းဖွဲ့စည်းမှုအတွက်အလေးအနက်ချိုးဖောက်မှုများပါဝငျထားတဲ့ DNA ကိုအတွက် mutation ကိုတွေ့ရှိရပါသည်, minimize လုပ်။ ဤသည်ကမ္ဘာဂြိုဟ်၏သက်ရှိတစ်အကာအကွယ်ယန္တရားဖြစ်ပါတယ်။