Многообразие живых организмов на планете Земля обуславливается наличием огромного количества разных белковых соединений. Специфичность устройства белков определена числом и порядком расположения разных аминокарбоновых кислот, которые входят в их составы. А последовательность аминокислот, представляющих состав пептида, шифруется в ДНК биологическим или генетическим кодом.
Способы кодирования
Шифрование аминокарбоновых кислот в биологии осуществляется нуклеотидами — полимерами, являющимися составной частью ДНК и РНК (нуклеиновых кислот). В ДНК нуклеотиды по отдельности могут входить в состав одного из азотистых оснований:
- Аденина.
- Гуанина.
- Цитозина.
- Тимина.
Если взять РНК, тимин будет заменён урацилом.
Обозначения азотистых оснований кратко записываются в виде заглавных букв их названий как в русском, так и английском вариантах:
- А, en: A.
- Г, en: G.
- Ц, en: C.
- Т, en: T.
- У. en: U.
Во время анализирования генетического кода изначально обращают внимание на азотистые основания. Вследствие этого цепочка ДНК и комплиментарный ей участок иРНК обретают вид определённых линейных последовательностей:
- …AAATGAACTTCA… — ДНК.
- …UUUACUUGAAGU… — иРНК.
Наряду с неперекрываемостью генетического кода, ещё одним важным свойством представляется его универсальность. Из теоретического предположения, что все живые организмы на Земле имеют одного общего предка, был сделан вывод об одинаковом генетическом коде. В результате последующих исследований это утверждение получило доказательную базу.
На практике свойство универсальности биологического шифра играет огромную роль, так как благодаря ему есть возможность заставлять гены одного живого организма производить функциональные изменения в другом. Разработаны методики генной инженерии, позволяющие белки человеческого организма получать в бактериях и использовать в медицинских целях (инсулин, гормон роста).
Но универсальность генетического шифра не является абсолютным свойством. Науке известны некоторые генетические системы с незначительными отличиями кода от универсального. К ним относятся митохондрии, некоторые инфузории и паразитические бактерии. Учёные предполагают, что подобные отклонения от нормы возникли в результате вторичных изменений на основе универсального кода.