Відкриття та характеристика генетичного коду

Вiдкриття та характеристика генетичного коду Вiдкриття та характеристика генетичного коду Змiст Вступ Поняття генетичного коду Варiанти генетичного коду Лiтература Вступ Найважливiшим досягненням бiологiї XX ст. стало з'ясування генетичного коду - встановлення вiдповiдностi мiж послiдовнiстю нуклеотидiв молекули ДНК та амiнокислотами молекули бiлка. Нинi генетичний код з'ясовано повнiстю. в хромосомах кожної клiтини людини. Кiлькiсть хромосом - величина постiйна. І якщо вона раптом мiняється, патологiї неминучi. Генетичний код зберiгає "правильну" iнформацiю - завдяки цьому кожна клiтина може жити, розмножуватися i формувати органи. Схема проста - так розвивається будь-який органiзм вiд простого одноклiтинного до самого Вiнця Природи. Система запису генетичного коду забезпечує вiдтворення. Код передається вiд клiтини до клiтини, i вiн унiверсальний для усього сущого на Землi. Отже розглянемо докладнiше генетичний код. Поняття генетичного коду Генетичний код, система зашифровуваної спадкової iнформацiї в молекулах нуклеїнових кислот, що реалiзовується у тварин, рослин, бактерiй i вiрусiв у виглядi послiдовностi нуклеотидiв. Генетичний код - набiр правил розташування нуклеотидiв в молекулах нуклеїнових кислот (ДНК i РНК), що надає всiм живим органiзмам можливiсть кодування амiнокислотної послiдовностi бiлкiв за допомогою послiдовностi нуклеотидiв. "алфавiт" генетичного коду. У РНК використовуються тi ж нуклеотиди, за винятком тiмiну, який замiнений схожим нуклеотидом, - урацилом, який позначається буквою U (або У в україномовнiй лiтературi). У молекулах ДНК i РНК нуклеотиди складають ланцюжки i, таким чином, iнформацiя закодована у виглядi послiдовностi генетичних "букв". Для синтезу бiлкiв в природi використовуються 20 рiзних амiнокислот. Кожен бiлок є ланцюжком або декiлькома ланцюжками амiнокислот в строго певнiй послiдовностi. Ця послiдовнiсть називається первинною структурою бiлку, що також у значнiй мiрi визначає визначає всю будову бiлку, а отже i його бiологiчнi властивостi. Набiр амiнокислот також унiверсальний для переважної бiльшостi живих органiзмiв. Експресiя генiв або реалiзацiя генетичної iнформацiї у живих клiтинах (зокрема синтез бiлку, що кодується геном) здiйснюється за допомогою двох основних матричних процесiв: транскрипцiї (тобто синтезу мРНК на матрицi ДНК) i трансляцiї генетичного коду в амiнокислотну послiдовнiсть (синтез полiпептидного ланцюжка на матрицi мРНК). Для кодування 20 амiнокислот, а також стоп-сигналу, що означає кiнець бiлкової послiдовностi, достатньо трьох послiдовних нуклеотидiв. Набiр з трьох нуклеотидiв називається кодоном. Генетичний код, загальний для бiльшостi про - i еукарiот. У таблицi приведено усi 64 кодони i вказанi вiдповiднi амiнокислоти. Порядок пiдстав - вiд 5' до 3' кiнця мРНК. U C A G 1-а основа U UUU (Phe/F) Фенiлаланiн UUC (Phe/F) Фенiлаланiн UCU (Ser/S) Серин UCC (Ser/S) Серин UCA (Ser/S) Серин UCG (Ser/S) Серин UAC (Tyr/Y) Тирозiн UAA Ochre (Стоп) UAG Amber (Стоп) UGC (Cys/C) Цистеїн UGA Opal (Стоп) UGG (Trp/W) Триптофан C CUU (Leu/L) Лейцин CUC (Leu/L) Лейцин CUA (Leu/L) Лейцин CUG (Leu/L) Лейцин CCU (Pro/P) Пролiн CCC (Pro/P) Пролiн CCA (Pro/P) Пролiн CCG (Pro/P) Пролiн CAU (His/H) Гiстидiн CAA (Gln/Q) Глутамiн CGC (Arg/R) Аргинiн CGA (Arg/R) Аргинiн CGG (Arg/R) Аргинiн A AUU (Ile/I) Ізолейцин AUC (Ile/I) Ізолейцин AUA (Ile/I) Ізолейцин ACU (Thr/T) Треонiн ACC (Thr/T) Треонiн AAU (Asn/N) Аспарагiн AAA (Lys/K) Лiзин AAG (Lys/K) Лiзин AGU (Ser/S) Серин AGC (Ser/S) Серин AGG (Arg/R) Аргинiн G GUU (Val/V) Валiн GUC (Val/V) Валiн GUA (Val/V) Валiн GUG (Val/V) Валiн GCU (Ala/A) Аланiн GCA (Ala/A) Аланiн GCG (Ala/A) Аланiн GAU (Asp/D) Аспарагiнова кислота GAC (Asp/D) Аспарагiнова кислота GAA (Glu/E) Глутамiнова кислота GAG (Glu/E) Глутамiнова кислота GGU (Gly/G) Глiцин GGC (Gly/G) Глiцин GGA (Gly/G) Глiцин Сьогоднi нi для кого не секрет, що програма життєдiяльностi усiх живих органiзмiв записана на молекулi ДНК. Найпростiше представити молекулу ДНК у виглядi довгих сходiв. Вертикальнi стiйки цих сходiв складаються з молекул цукру, кисню i фосфору. Уся важлива робоча iнформацiя в молекулi записана на перекладинах сходiв - вони складаються з двох молекул, кожна з яких крiпиться до однiєї з вертикальних стiйок. Цi молекули - азотистi основи - називаються аденин, гуанин, тимiн i цитозин, але зазвичай їх означають просто буквами А, Г, Т i Ц. Форма цих молекул дозволяє їм утворювати зв'язки - закiнченi сходинки - лише певного типу. Це зв'язки мiж основами А i Т i мiж основами Г i Ц (утворену таким чином пару називають "парою основ"). Інших типiв зв'язку в молекулi ДНК бути не може. Спускаючись по сходинках вздовж одного ланцюга молекули ДНК, ви отримаєте послiдовнiсть основ. Саме це повiдомлення у виглядi послiдовностi основ i визначає потiк хiмiчних реакцiй в клiтинi i, отже, особливостi органiзму, що має цю ДНК. Згiдно з центральною догмою молекулярної бiологiї, на молекулi ДНК закодована iнформацiя про бiлок, якi, у свою чергу, виступаючи в ролi ферментiв (див. Каталiзатори i ферменти), регулюють усi хiмiчнi реакцiї в живих органiзмах. Строга вiдповiднiсть мiж послiдовнiстю пар основ в молекулi ДНК i послiдовнiстю амiнокислот, що становлять бiлковi ферменти, називається генетичним кодом. Генетичний код був розшифрований незабаром пiсля вiдкриття двоспiральної структури ДНК. Було вiдомо, що нещодавно вiдкрита молекула iнформацiйної, або матричною РНК (иРНК, або мРНК), несе iнформацiю, записану на ДНК. Бiохiмiки Маршалл Уоррен Ниренберг (Marshall W. Nirenberg) i Дж. Генрiх Маттеи (J. Heinrich Matthaei) з Нацiонального iнституту охорони здоров'я в мiстечку Бетезда пiд Вашингтоном, округ Колумбiю, поставили першi експерименти, якi привели до розгадки генетичного коду. Вони почали з того, що синтезували штучнi молекули І-РНК, що складалися тiльки з азотистої основи урацила (який є аналогом тимiну, "Т", i утворює зв'язки тiльки з аденином, "А", з молекули ДНК), що повторюється. Вони додавали цi І-РНК в тестовi пробiрки з сумiшшю амiнокислот, причому в кожнiй пробiрцi лише одна з амiнокислот була помiчена радiоактивною мiткою. Дослiдники виявили, що штучно синтезована ними І-РНК iнiцiювала утворення бiлку лише в однiй пробiрцi, де знаходилася мiчена амiнокислота фенiлаланiн. Так вони встановили, що послiдовнiсть " - У-У-У-" на молекулi І-РНК (i, отже, еквiвалентну їй послiдовнiсть " - А-А-А-" на молекулi ДНК) кодує бiлок, що складається тiльки з амiнокислоти фенiлаланiну. Це було першим кроком до розшифровки генетичного коду. Сьогоднi вiдомо, що три пари основ молекули ДНК (такий триплет дiстав назву кодон) кодують одну амiнокислоту в бiлцi. Виконуючи експерименти, аналогiчнi описаному вище, генетики врештi-решт розшифрували увесь генетичний код, в якому кожному з 64 можливих кодонiв вiдповiдає певна амiнокислота. У 1968 роцi Нiренберг, разом зi своїми колегами Робертом Холлi i Гобiндом Кораною отримав Нобелiвську премiю за розшифровку генетичного коду i встановлення механiзму бiлкового синтезу. Дослiдження вчених вiдкрило принципово новi можливостi в областi вивчення спадкових захворювань та пошуку методiв їх лiкування. Властивостi генетичного коду Дослiдження генетичного коду розкрили його основнi властивостi: Триплетнiсть - кожна амiнокислота кодується послiдовнiстю iз трьох нуклеотидiв - триплетом або кодоном (серед 64 кодонiв 61 - змiстовний i 3 незмiстовнi кодони - УАА, УГА та УАГ). Специфiчнiсть - один кодон вiдповiдає лише однiй амiнокислотi. Виродженiсть (надлишковiсть) - однiй амiнокислотi вiдповiдають кiлька кодонiв (наприклад серину чи лейцину вiдповiдають 6 кодонiв, метионiну - всього 1). Колiнеарнiсть - послiдовнiсть нуклеотидiв в молекулi i-РНК точно вiдповiдає амiнокислотнiй послiдовностi у полiпептидному ланцюгу. Односпрямованiсть - зчитування iнформацiї в процесi транскрипцiї i трансляцiї вiдбувається лише в напрямку 5' - 3' кiнець. ". Унiверсальнiсть - в усiх органiзмах однi i тi самi амiнокислоти кодуються одними i тими ж нуклеотидами (проте така властивiсть характерна лише для ядерного генетичного коду; мiтохондрiальний генетичний код має деякi вiдмiнностi вiд ядерного). Варiанти генетичного коду Бiльшiсть органiзмiв переважно користуються одним варiантом коду, так званим "стандартним кодом" [4], проте це не завжди є правилом. Перший приклад вiдхилення вiд стандартного генетичного коду був вiдкритий в 1979 роцi при дослiдженнi генiв мiтохондрiй людини. З того часу було знайдено декiлька подiбних варiантiв [5] including various alternative mitochondrial codes, [6], наприклад, прочитування стоп-кодону стандартного коду UGA як кодону, що визначає триптофан у мiкоплазм. У бактерiй i архей GUG i UUG часто використовуються як стартовi кодони. В деяких випадках гени починають кодувати бiлок iз старт-кодона, який вiдрiзняється вiд зазвичай використовуваного даним видом [4]. У деяких бiлках нестандартнi амiнокислоти, такi як селенцистеин i пiрролiзiн вставляються рибосомою, пiд час считування стоп-кодону за умовами наявностi певних послiдовностей в мРНК пiсля кодону. Селенцистеїн часто розглядається як 21-а, а пiрролiзiн 22-й амiнокислоти, що входять до складу бiлкiв. Незважаючи на цi виключення, у усiх живих органiзмiв генетичний код має загальнi риси: кодон складаються з трьох нуклеотидiв, де два перших є визначальний, кодони транслюються тРНК i рибосомами в послiдовнiсть амiнокислот. Вiдхилення вiд стандартного генетичного коду [5] [6]. Таблиця прикладiв варiантiв генетичного коду Приклад Кодон Читається як: CUG Лейцин Серин Мiтохондрiї, в тому числi i Saccharomyces cerevisiae Лейцин Серин CGG Триптофан Мiтохондрiїї (у всiх без виключення организмiв, що дослiджувалися) UGA Стоп Триптофан Мiтохондiрiї ссавцiв, дрозофiли, S. cerevisiae i багатьох найпростiших AUA Ізолейцин Метiонин = Старт Прокарiоти GUG Валин Старт Еукарiоти (рiдко) CUG Старт GUG Валiн Старт Прокарiоти (рiдко) UUG Лейцин Старт Еукарiоти (рiдко) ACG Треонiн Старт Мiтохондрiї ссавцiв AGC, AGU Серин Стоп Мiтохондрiї дрозофiли AGA Аргiнiн Стоп Мiтохондрiї ссавцiв Аргiнiн Стоп Генетичний код як система ''Найважчим в проблемi коду було зрозумiти, що код iснує. На це знадобилося цiле столiття. Коли це зрозумiли, то для того, щоб розiбратися в деталях, вистачило якi-небудь десять року'' [8]. Проблема генетичного коду - це ключова проблема. У кiнцi 50-х - початку 60-х рокiв вона приковувала до себе увагу, збуджувала активнiсть умiв, спонукала вiру у велич i мудрiсть загадок науки. У широкому сенсi генетичний код - це спосiб запису генетичної iнформацiї в послiдовностях нуклеїнових кислот (ДНК або РНК) про структуру полiпептидiв (бiлкiв). У конкретному сенсi генетичний код - ця вiдповiднiсть мiж триплетними кодонами матричної РНК (М-РНК) i амiнокислотами кодованого бiлку, що задається кодовою таблицею. молекули-гена i матричний принцип її дублювання. Э. Шредингер (1944) явно сформулював необхiднiсть кодування генетичної iнформацiї в структурi генiв-молекул. П. Колдуэлл i С. Хиншельвуд (1950) запропонували iдею матричного синтезу бiлкiв на ДНК. А. Даунс (1952) сформулював гiпотезу про синтез бiлкiв на РНК. Науковi уявлення про генетичний код як про реальну проблему експерименту i теорiї були сформульованi Г. А. Гамовым вiдразу ж пiсля обгрунтування Дж. Уотсоном i Ф. Криком (1953) моделi будови подвiйної спiралi ДНК. Перший етап вивчення проблеми (1953-1961) можна назвати гiпотетичним. З моделi Уотсона-Крика [8] витiкало уявлення про лiнiйну послiдовнiсть ДНК - текст, побудований з чотирьох типiв нуклеотидiв (A, T, G i C - чотири символи алфавiту (або A, Г, Ц i Т)). Але кодованi бiлки теж мають лiнiйну первинну структуру - текст, побудований з 20 типiв канонiчних амiнокислот (алфавiт з 20 символiв). Тому Г. А. Гамору (1954) вiдразу ж сформулював iдею генетичного коду в конкретному сенсi - як вiдповiднiсть двох текстiв, записаних за допомогою двох рiзних алфавiтiв. Крiм того, вiн запропонував використовувати технiчнi засоби криптографiї (розшифровки невiдомих кодiв) для вирiшення центральної проблеми генетики. варiанти генетичного коду, якi представляють тепер лише iсторичний iнтерес. Реальний код виявився зовсiм iншим. 2) формування понять лiнiйного тексту, алфавiту для нуклеїнових кислот i бiлкiв, генетичної iнформацiї, записаної в цих текстах за допомогою символiв алфавiту; 3) уявлення про матричну роль РНК в трансляцiї; 4) поняття про кодони i доказ їх неперекривання; 5) припущення про триплетности кодонiв i колiнеарностi гена i бiлку, доведене лише надалi, i так далi. Другий етап (1961-1966) можна назвати експериментальним, оскiльки в цей перiод генетичний код був розшифрований в прямому експериментi [8-11]. У 1961 роцi Ф. Крик iз спiвробiтниками в блискучiй роботi показали, що: а) кодони триплетны; б) мiж ними немає роздiлових знакiв (''ком''); в) гени, що кодують структуру бiлкiв (цистроны), мають фiксований початок, орiєнтований напрям i фiксований кiнець; г) iснує невелике число некодуючих триплетiв (''нонсенсу'', безглуздих кодонiв), а код в цiлому сильно вироджений. У 1964 роцi Ч. Янофски iз спiвробiтниками i С. Бреннер iз спiвробiтниками показали, що ген i кодований ним бiлок взаємно коллiнiарнi, тобто є послiдовна вiдповiднiсть мiж кодонами гена i амiнокислотами бiлка. Пряма розшифровка генетичного коду in vitro виявилася можливою завдяки технiцi бiлкового синтезу в безклiтинних системах [8-10], тобто в клiтинних екстрактах, що мiстять усi необхiднi компоненти апарату трансляцiї (Т-РНК, рибосоми, амiнокислоти, ферменти, джерело енергiї i так далi), окрiм М-РНК. Вводячи в такi системи природнi М-РНК або штучнi невеликi олигорибонуклеотиды, можна було вивчати специфiчнiсть включення мiчених амiнокислот в полiпептиди, що будуються. М. Ниренберг i Ф. Ледер подавали в безклiтинну систему трансляцiї E. coli рiзнi олигорибонуклеотиды i показали, що iндивiдуальнi фракцiї тририбонуклеотидов, що асоцiюються з рибосомами, зв'язують певнi фракцiї Т-РНК, зарядженi певними мiченими амiнокислотами. За допомогою такого методу генетичний код був розшифрований повнiстю. Влiтку 1966 року на симпозiумi по кiлькiснiй бiологiї в Колд-Спринг-Харборе (США) усi отриманi данi були зведенi Ф. Криком воєдино [9]. Розшифрований генетичний код E. coli, дослiджений in vitro, повнiстю узгоджувався також з iншими незалежними даними, отриманими in vivo i для iнших видiв. Цей вивiд пiдтверджується також результатами секвенування останнiх рокiв, коли знайдено, що тисячi генiв i кодованих ними бiлкiв дiйсно вiдповiдають один одному за правилами генетичного коду. тобто кожен кодує єдину амiнокислоту. Інакше кажучи, в напрямi кодон - амiнокислота генетичний код однозначний. Зворотна вiдповiднiсть в напрямi амiнокислота - кодон неоднозначно, i ця властивiсть називається вирожденiстю. Окремi амiнокислоти кодуються групами (серiями) кодонiв-синонiмiв. 18 серiй з 20 мiстять вiд двох до шести кодонiв, двi серiї (Met i Trp) не вироджено, мiстять по одному кодону. Середня виродженiсть генетичного коду приблизно три кодони на серiю. Виродженiсть називається систематичною, якщо кодони-синонiми розрiзняються в третiй позицiї або пуринами (R = A або G), або пиримидинами (Y = U або C), або взагалi будь-якими з чотирьох нуклеотидiв (N = A, G, U або C). Цим принципам задовольняють 30 пар кодонiв з 32, а також вiсiм тетрад з 16. Усi цi пари зв'язнi, а тетради полнозв'язнi. Іншi варiанти виродженостi називають несистематичними. Вони вiдносяться до великих серiй: Leu i Arg - зв'язнi серiї, Ser - незв'язна серiя, Ile - три кодони, повнозв'язна серiя. при цьому не порушується, оскiльки знаки, що iнiцiюють, локалiзованi в певному оточеннi (контекстi), здатному утворювати самокомплементарнi ''шпильки''. У еукарiот iнiцiюють триплети AUG i слабiше, - UUG, AUA i ACG. Три ''вакантнi'' триплети у E. coli - UAA (ochre), UAG (amber) i UGA (opal) - не кодують амiнокислот, а виконують роль термiнальних знакiв трансляцiї (стоп-кодонiв, нонсенс-кодонов або термiнального нонсенсу). У нормi ними закiнчуються усi цистрони, тобто трансльованi гени, одиницi трансляцiї. Мутацiйне виникнення нонсенсу усерединi гена призводить до передчасної термiнацiї трансляцiї i обриву бiлку. Нонсенс теж утворює зв'язну серiю. Розшифровка генетичного коду була одним з найвидатнiших наукових вiдкриттiв ХХ столiття. Третiй етап вивчення проблеми генетичного коду (пiсля 1966 року) пов'язаний з поглибленим дослiдженням молекулярних механiзмiв кодування, системних властивостей генетичного коду: симетрiї, регулярностi, завадостiйкої, унiверсальностi, а також шляхiв його виникнення i еволюцiї [11]. Молекулярною системою, що забезпечує вiдповiднiсть кодонiв М-РНК i амiнокислот, являється набiр адапторних молекул транспортних РНК (Т-РНК) i набiр кодуючих ферментiв амiноацил-т-РНК-синтетаз (АРС-аз). Кожна специфiчна молекула Т-РНК має антикодон, що взаємодiє з кодоном М-РНК, а також специфiчний сайт взаємодiї з певною АРС-азой i неспецифiчний сайт зв'язування амiнокислоти. Кожна АРС-аза пiзнає усi iзоакцепторнi (що переносять одну амiнокислоту) фракцiї Т-РНК, одну певну амiнокислоту i сполучає їх макроергiчним (енергобагатою) зв'язком. Тому вiдповiднiсть антикодону Т-РНК i амiнокислоти визначається саме АРС-азой. Фракцiї Т-РНК виконують функцiї адапторiв (специфiчних посередникiв) мiж кодонами М-РНК i амiнокислотами. Цим забезпечуються триплетность i нерозривнiсть впiзнанних кодонiв матрицi. Усi антикодони однаково триплетны, тому, починаючи вiд знаку, що iнiцiює, трансляцiя здiйснюється триплетними кроками, тобто формується певна рамка (фаза) трансляцiї - одна з трьох можливих. В цьому випадку межкодоные знаки (коми) не потрiбнi, а кодони не перекриваються. Кодони, що iнiцiюють, у E. coli пiзнаються спецiальною фракцiєю т-РНКF - Met, що переносить модифiковану амiнокислоту формiл-метiонiн. Термiнальний нонсенс взагалi не має своїх фракцiй Т-РНК, а пiзнаються спецiальними бiлковими чинниками терминации. виродженостi лежать правила неоднозначностi спаровування кодон-антикодон, встановленi Ф. Криком [8, 11]. Один антикодон може дiзнаватися один, два або три кодони, що розрiзняються по третiй позицiї. Згiдно з правилами неоднозначного спаровування, систематична виродженiсть в парах кодонiв забезпечується окремими фракцiями Т-РНК, U, що мають, G або I (iнозин) в трьох позицiях антикодонiв. Вырожденность 3 у iзолейцину (Ile) вимагає фракцiю Т-РНК з I в третiй позицiї антикодону. Такий нуклеотид там дiйсно є. Виродженiсть 4 вимагає не менше двох фракцiй Т-РНК, виродженiсть 6 - не менше трьох фракцiй. Всього генетичний код E. coli вимагає не менше 32 фракцiй Т-РНК. Реально у E. coli повне число генiв Т-РНК дорiвнює 86 для 79 фракцiй з рiзними антикодонами. Отже, багато фракцiй Т-РНК частково дублюють один одного. Тепер розглянемо не менш вражаючу властивiсть симетрiї генетичного коду. Генетичний код можна зображувати в круговiй формi [11], де внутрiшнiй круг вiдповiдає першим позицiям кодонiв, середнє кiльце - другим позицiям i зовнiшнє кiльце - третiм позицiям. Сильнi основи зображенi непiдроздiленими секторами зовнiшнього кiльця, а слабкi - пiдроздiленими. Властивiсть симетрiї полягає в наступнiй: 2) проведемо через центр площину симетрiї, перпендикулярну площинi листа i рядкам тексту. При дзеркальному вiддзеркаленнi круга в цiй площинi усi сильнi основи мiняються мiсцями iз слабкими i навпаки; 3) проведемо через центр площину симетрiї, перпендикулярну площинi листа i паралельну рядкам тексту. При дзеркальному вiддзеркаленнi круга в цiй площинi сильнi основи мiняються на слабкi i навпаки. вiдповiднiсть генiв i бiлкiв узгоджується з правилами генетичного коду. Проте в деяких екзотичних системах трансляцiї (мiтохондрiї тварин, рослин i грибiв, хлоропласти рослин, найдрiбнiшi бактерiї - мiкоплазми, вiйчатi простi та iн) знайденi мiнорнi вiдхилення в генетичному кодi, а також змiни правил неоднозначного спаровування i наборiв антикодонiв i фракцiй Т-РНК. Це своєрiднi ''дiалекти'' генетичного коду, що вiдбивають специфiку їх еволюцiї i функцiонування. Поза сумнiвом, що генетичний код став продуктом добiологiчної молекулярної еволюцiї i продовжував частково еволюцiонувати надалi. У стохастичному процесi молекулярної еволюцiї властивостi генетичного коду могли бути: 1) або наперед заданими фiзико-хiмiчними характеристиками компонент i умов, 2) або вiдiбранi як адаптивнi серед альтернативних варiантiв, 3) або фiксованi випадково. Гiпотези виникнення генетичного коду рiзною мiрою враховують цi можливостi [10, 11]. Так, гiпотеза ''замороженого випадку'' (Ф. Крик, 1968 рiк) вважала, що iсторично була фiксована перша випадкова, але задовiльна система кодування, яка далi була розмножена, пiддалася еволюцiйному ускладненню i оптимiзацiї, оскiльки забезпечувала прискорене вiдтворення. Ясно, що крайнiй, чисто випадковий варiант цiєї гiпотези нереальний, оскiльки код має очевиднi невипадковi системнi властивостi. Ясно також, що цi властивостi вiдбивають невипадковий, високо органiзований характер генетичного коду, пов'язаний з правилами синонiмiї кодових серiй. Таким чином, генетичний код E. coli є не випадковим конгломератом вiдповiдностей мiж кодонами i амiнокислотами, а високоорганiзовану систему вiдповiдностей, пiдтримувану складними молекулярними механiзмами. По вираженню Френцiса Крика, що внiс вирiшальний вклад у вiдкриття i вивчення коду, ''це ключ до молекулярної бiологiї, оскiльки вiн показує, як двi великi мови полiмерiв - мова полiнуклеотидiв i мова полiпептидiв пов'язанi мiж собою'' [9]. Висновок Стара iстина свiдчить: без минулого немає майбутнього. У генетичному кодi мiститься iнформацiя про походження людства, вiн - вiддзеркалення усiх змiн, якi вiдбувалися з людьми упродовж тисячолiть. Кожну цивiлiзацiю на певному етапi чекає вибiр - або подальший розвиток, або саморуйнування. Щоб прогресувати, потрiбний деякий iмпульс, завдяки якому з'являються наука i мистецтво, пiзнаються основнi закони устрою Всесвiту. Розшифровка генетичного коду людини - найбiльше вiдкриття бiогенетикiв кiнця ХХ столiття. Код - це набiр певних знакiв i символiв - своєрiдна бiохiмiчна азбука. У нiм - формула людського життя. Є в кодi i так би мовити, роздiловi знаки, вони означають початок i кiнець життя, тобто її часовi межi. Бiогенетики стверджують, що iз смертю людини генетичний код не припиняє iснування. Вiн зберiгається в генофондi його нащадкiв i, таким чином, формується багатомiльярдна людська популяцiя. І доки таке втручання на генному рiвнi не представляє загрози, яка може спричинити небажанi змiни. Інша справа - урбанiзацiя. Розвиваючи виробництво, створюючи новi продукти, у тому числi в областi фармакологiї, людство здатне змiнити генетичний матерiал. На думку учених, подiбнi процеси можуть привести до мутацiй. Отже генетичний код має кожен, i вiн може закiнчитися. З iншого боку, по вiдношенню до усього людства генетичний код безперервний, в нiм немає сигналiв, що вказують на зникнення людського роду. Лiтература 1. Медична енциклопедiя. - М., 1996. 2. Основи генетики. - К., 2000. 3. Бiологiя: Навч. посiб. / За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузного. - 3тє вид., випр. i допов. - К.: Вища шк., 2002. - 622 с.: iл. 4. Genetic Code page in the NCBI Taxonomy section. "The Genetic Codes", Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell. 6. Jukes TH, Osawa S, The genetic code in mitochondria and chloroplasts., Experientia. 1990 Dec 1; 46 (11-12): 1117-26. 8. Ичас М. Бiологiчний код. М.: Свiт, 1971. 9. The Genetic Code. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. Cold Spring Harbor; N. Y. 1966. 31. 10. Молекулярна генетика. М.: Свiт, 1963. 11. Ратнер В. А. Молекулярна генетика: Принципи i механiзми. Новосибiрськ: Наука, 1983.