Der genetische Code ist das Regelwerk, durch das Information, die im genetischen Material (DNA oder mRNA Folgen) verschlüsselt ist, in Proteine (Aminosäure-Folgen) durch lebende Zellen übersetzt wird.

Der Code definiert, wie Folgen von drei nucleotides, genannt codons, angeben, welche Aminosäure als nächstes während der Protein-Synthese hinzugefügt wird. Mit einigen Ausnahmen gibt ein drei-nucleotide codon in einer Nukleinsäure-Folge eine einzelne Aminosäure an. Weil die große Mehrheit von Genen mit genau demselben Code verschlüsselt wird (sieh die RNS codon Tisch), dieser besondere Code wird häufig den kanonischen oder normalen genetischen Code oder einfach den genetischen Code genannt, obwohl tatsächlich sich einige verschiedene Codes entwickelt haben. Zum Beispiel verlässt sich die Protein-Synthese in menschlichem mitochondria auf einen genetischen Code, der sich vom genetischen Standardcode unterscheidet.

Nicht die ganze genetische Information wird mit dem genetischen Code versorgt. Die DNA aller Organismen enthält Durchführungsfolgen, intergenic Segmente, chromosomale Strukturgebiete und andere Nichtcodier-DNA, die außerordentlich zum Phänotyp beitragen kann. Jene Elemente funktionieren unter Regelwerken, die vom codon zu Aminosäure Paradigma verschieden sind, das dem genetischen Code unterliegt.

Entdeckung

Ernste Anstrengungen zu verstehen, wie Proteine verschlüsselt werden, haben begonnen, nachdem die Struktur der DNA von James Watson und Francis Crick entdeckt wurde, der die experimentellen Beweise von Maurice Wilkins und Rosalind Franklin (unter anderen) verwendet hat. George Gamow hat verlangt, dass ein dreistelliger Code verwendet werden muss, um die 20 durch lebende Zellen verwendeten Standardaminosäuren zu verschlüsseln, um Proteine zu verschlüsseln. Mit vier verschiedenen nucleotides konnte ein Code von 2 nucleotides nur für ein Maximum von 4 oder 16 Aminosäuren codieren. Ein Code von 3 nucleotides konnte für ein Maximum von 4 oder 64 Aminosäuren codieren.

Der Muskelkrampf, Brenner u. a. Experiment war erst, um zu demonstrieren, dass codons aus drei DNA-Basen bestehen. Marshall Nirenberg und Heinrich J. Matthaei waren erst, um die Natur eines codon 1961 an den Nationalen Instituten für die Gesundheit aufzuhellen. Sie haben ein zellfreies System verwendet, um eine poly-uracil RNS-Folge (d. h., UUUUU...) zu übersetzen, und haben entdeckt, dass der polypeptide, den sie synthetisiert hatten, aus nur der Aminosäure phenylalanine bestanden hat. Sie haben dadurch abgeleitet, dass der codon UUU die Aminosäure phenylalanine angegeben hat. Dem wurde von Experimenten im Laboratorium von Severo Ochoa gefolgt, das dass die Polyadenin-RNS-Folge (AAAAA...) codiert für den polypeptide poly-lysine und dass die poly-cytosine RNS-Folge (CCCCC...) demonstriert hat codiert für die polypeptide Polypro-Linie. Deshalb hat der codon AAA die Aminosäure lysine angegeben, und der codon CCC hat die Aminosäure-Pro-Linie angegeben. Mit verschiedenen Copolymerisaten wurden die meisten restlichen codons dann bestimmt. Die nachfolgende Arbeit von Har Gobind Khorana hat den Rest des genetischen Codes identifiziert. Kurz danach hat Robert W. Holley die Struktur der Übertragungs-RNS (tRNA), das Adapter-Molekül bestimmt, das den Prozess erleichtert, RNS ins Protein zu übersetzen. Diese Arbeit hat nach früheren Studien durch Severo Ochoa basiert, der den Nobelpreis 1959 für seine Arbeit am enzymology der RNS-Synthese erhalten hat.

Diese Arbeit erweiternd, haben Nirenberg und Philip Leder die Drilling-Natur des genetischen Codes offenbart und haben den codons des genetischen Standardcodes entziffert. In diesen Experimenten wurden verschiedene Kombinationen von mRNA durch einen Filter passiert, der ribosomes, die Bestandteile von Zellen enthalten hat, die RNS ins Protein übersetzen. Einzigartige Drillinge haben die Schwergängigkeit von spezifischem tRNAs zum ribosome gefördert. Leder und Nirenberg sind im Stande gewesen, die Folgen 54 aus 64 codons in ihren Experimenten zu bestimmen. 1968 haben Khorana, Holley und Nirenberg den Nobelpreis in der Physiologie oder Medizin für ihre Arbeit erhalten.

Hervorstechende Eigenschaften

Folge-Lesen-Rahmen

Ein codon wird durch die Initiale nucleotide definiert, von dem Übersetzung anfängt. Zum Beispiel enthält die Schnur GGGAAACCC, wenn gelesen, von der ersten Position, den codons GGG, AAA und CCC; und, wenn gelesen, von der zweiten Position, enthält es den codons GGA und AAC; wenn gelesen, von der dritten Position, GAA und ACC anfangend. Jede Folge kann so in drei Lesen-Rahmen gelesen werden, von denen jeder eine verschiedene Aminosäure-Folge (im angeführten Beispiel, Gly-Lys-Pro, Gly-Asn oder Glu-Thr, beziehungsweise) erzeugen wird. Mit der doppelt gestrandeten DNA gibt es sechs mögliche Lesen-Rahmen, drei in der Vorwärtsorientierung auf einem Ufer und drei Rückseite auf dem entgegengesetzten Ufer. Der wirkliche Rahmen, in dem eine Protein-Folge übersetzt wird, wird durch einen Anfang codon, gewöhnlich am 1. Aug codon in der mRNA Folge definiert.

Fangen Sie codons an/anhalten Sie

Übersetzung fängt mit einer Ketteneinleitung codon an (fangen Sie codon an). Verschieden vom Halt codons ist das codon allein nicht genügend, um den Prozess zu beginnen. Nahe gelegene Folgen (wie die Folge des Scheins-Dalgarno in E. coli) und Einleitungsfaktoren sind auch erforderlich, Übersetzung anzufangen. Der allgemeinste Anfang codon ist AUG, der als methionine oder, in Bakterien, als formylmethionine gelesen wird. Alternativer Anfang codons (abhängig von Organismus), schließen Sie "GUG" oder "UUG" ein; diese codons vertreten normalerweise valine und leucine beziehungsweise, aber, als ein Anfang codon, werden sie als methionine oder formylmethionine übersetzt.

Die drei halten an codons sind Vornamen gewesen: UAG ist Bernstein, UGA ist Opal (manchmal auch genannt Umbra), und UAA ist Ocker. "Bernstein" wurde von Entdeckern Richard Epstein und Charles Steinberg nach ihrem Freund Harris Bernstein genannt, dessen Nachname "Bernstein" in Deutsch bedeutet. Die anderen zwei halten an codons wurden "Ocker" und "Opal" genannt, um die "Farbennamen" Thema zu halten. Halten Sie an codons werden auch "Beendigung" oder "Quatsch" codons genannt. Sie geben Ausgabe des werdenden polypeptide vom ribosome Zeichen, weil es keinen verwandten tRNA gibt, der anticodons ergänzend zu diesen Halt-Signalen hat, und so bindet ein Ausgabe-Faktor zum ribosome stattdessen.

Wirkung von Veränderungen

Während des Prozesses der DNA-Erwiderung kommen Fehler gelegentlich im polymerization des zweiten Ufers vor. Diese Fehler, genannt Veränderungen, können einen Einfluss auf den Phänotyp eines Organismus besonders haben, wenn sie innerhalb der Protein-Codierfolge eines Gens vorkommen. Fehlerraten sind gewöhnlich — 1 Fehler in allen 10-100 Millionen Basen — wegen der "Korrektur lesenden" Fähigkeit der DNA polymerases sehr niedrig.

Veränderungen von Missense und Quatsch-Veränderungen sind Beispiele von Punkt-Veränderungen, die genetische Krankheiten wie Sichelzellenanämie und thalassemia beziehungsweise verursachen können. Klinisch wichtige missense Veränderungen ändern allgemein die Eigenschaften des codierten Aminosäure-Rückstands dazwischen, grundlegend, acidic polar oder nichtpolar zu sein, wohingegen Quatsch-Veränderungen auf einen Halt codon hinauslaufen.

Veränderungen, die die Lesen-Rahmenfolge durch indels (Einfügungen oder Auswischen) von einem Nichtvielfache von 3 Nucleotide-Basen stören, sind als frameshift Veränderungen bekannt. Diese Veränderungen laufen gewöhnlich auf eine völlig verschiedene Übersetzung aus dem Original hinaus, und werden auch sehr wahrscheinlich einen Halt codon veranlassen, gelesen zu werden, der die Entwicklung des Proteins stutzt. Diese Veränderungen können die Funktion des resultierenden Proteins verschlechtern, und sind so in in vivo Protein codierenden Folgen selten. Ein Grund das Erbe von frameshift Veränderungen ist selten, besteht darin, dass, wenn das Protein, das wird übersetzt, für das Wachstum unter dem auswählenden Druck die Organismus-Gesichter notwendig ist, die Abwesenheit eines funktionellen Proteins Tod herbeiführen kann, bevor der Organismus lebensfähig ist. Veränderungen von Frameshift können auf strenge genetische Krankheiten wie Krankheit von Tay-Sachs hinauslaufen.

Obwohl die meisten Veränderungen, die Protein-Folgen ändern, schädlich oder neutral sind, haben einige Veränderungen eine positive Wirkung auf einen Organismus. Diese Veränderungen können dem Mutationsorganismus ermöglichen, besonderen Umweltbelastungen besser zu widerstehen als Organismen des wilden Typs, oder sich schneller zu vermehren. In diesen Fällen wird eine Veränderung dazu neigen, mehr in einer Bevölkerung durch die Zuchtwahl üblich zu werden. Viren, die RNS als ihr genetisches Material verwenden, haben schnelle Veränderungsraten, die ein Vorteil sein können, da sich diese Viren ständig und schnell entwickeln, und so den Verteidigungsantworten z.B des menschlichen Immunsystems ausweichen werden. In großen Bevölkerungen sich geschlechtslos vermehrender Organismen, zum Beispiel, E. coli, können vielfache vorteilhafte Veränderungen co-occur. Dieses Phänomen wird clonal Einmischung genannt und verursacht Konkurrenz unter den Veränderungen.

Entartung

Entartung ist die Überfülle des genetischen Codes. Der genetische Code hat Überfülle, aber keine Zweideutigkeit (sieh die codon Tische oben für die volle Korrelation). Zum Beispiel, obwohl codons GAA und KNEBEL beide glutamic Säure (Überfülle) angeben, gibt keiner von ihnen jede andere Aminosäure (keine Zweideutigkeit) an. Der codons Verschlüsselung einer Aminosäure kann sich in einigen ihrer drei Positionen unterscheiden. Zum Beispiel wird die Aminosäure glutamic Säure durch GAA und KNEBEL codons angegeben (Unterschied in der dritten Position), die Aminosäure leucine wird durch UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG codons angegeben (Unterschied in der ersten oder dritten Position), während die Aminosäure serine durch UCA, UCG, UCC, UCU, AGU, AGC (Unterschied in der ersten, zweiten oder dritten Position) angegeben wird.

Wie man

sagt, ist eine Position eines codon eine vierfache degenerierte Seite, wenn ein nucleotide an dieser Position dieselbe Aminosäure angibt. Zum Beispiel ist die dritte Position des glycine codons (GGA, GGG, GGC, GGU) eine vierfache degenerierte Seite, weil alle nucleotide Ersetzungen an dieser Seite synonymisch sind; d. h. sie ändern die Aminosäure nicht. Nur die dritten Positionen von einem codons können degeneriert sein vierfach.

Wie man

sagt, ist eine Position eines codon eine zweifache degenerierte Seite, wenn nur zwei von vier möglichen nucleotides an dieser Position dieselbe Aminosäure angeben. Zum Beispiel ist die dritte Position von glutamic Säure codons (GAA, KNEBEL) eine zweifache degenerierte Seite. In zweifachen degenerierten Seiten sind die gleichwertigen nucleotides immer entweder zwei purines (A/G) oder zwei pyrimidines (C/U), so nur transversional Ersetzungen (purine zu pyrimidine oder pyrimidine zu purine) in zweifachen degenerierten Seiten sind nichtsynonymisch.

Wie man

sagt, ist eine Position eines codon eine nichtdegenerierte Seite, wenn eine Veränderung an dieser Position auf Aminosäure-Ersatz hinausläuft. Es gibt nur eine dreifache degenerierte Seite, wo das Ändern zu drei der vier nucleotides keine Wirkung auf die Aminosäure haben kann (abhängig davon, was es zu geändert wird), während das Ändern zum vierten möglichen nucleotide immer auf einen Aminosäure-Ersatz hinausläuft. Das ist die dritte Position eines isoleucine codon: AUU, AUC oder AUA alle verschlüsseln isoleucine, aber AUG verschlüsselt methionine. In der Berechnung wird diese Position häufig als eine zweifache degenerierte Seite behandelt.

Es gibt drei durch sechs verschiedene codons verschlüsselte Aminosäuren: serine, leucine, und arginine. Nur zwei Aminosäuren werden durch einen einzelnen codon angegeben. Einer von diesen ist die Aminosäure methionine, angegeben vor dem codon AUG, der auch den Anfang der Übersetzung angibt; der andere ist tryptophan, der durch den codon UGG angegeben ist.

Die Entartung des genetischen Codes ist, was für die Existenz von synonymischen Veränderungen verantwortlich ist.

Entartung resultiert, weil es mehr codons gibt als encodable Aminosäuren. Zum Beispiel, wenn es zwei Basen pro codon gab, dann konnten nur 16 Aminosäuren für (4 ² = 16) codiert werden. Weil mindestens 21 Codes erforderlich sind (20 Aminosäuren plus der Halt) und die folgende größte Zahl von Basen drei ist, dann geben 4 ³ 64 mögliche codons, bedeutend, dass eine Entartung bestehen muss.

Diese Eigenschaften des genetischen Codes machen es mit der Schuld toleranter für Punkt-Veränderungen. Zum Beispiel, in der Theorie, kann vierfacher degenerierter codons jede Punkt-Veränderung an der dritten Position dulden, obwohl codon Gebrauch-Neigung das in der Praxis in vielen Organismen einschränkt; zweifacher degenerierter codons kann ein aus den drei möglichen Punkt-Veränderungen an der dritten Position dulden. Da Übergang-Veränderungen (purine zu purine oder pyrimidine zu pyrimidine Veränderungen) wahrscheinlicher sind als transversion (purine zu pyrimidine oder umgekehrt) Veränderungen, fügen die Gleichwertigkeit von purines oder dieser von pyrimidines an zweifachen degenerierten Seiten eine weitere Schuld-Toleranz hinzu.

Eine praktische Folge der Überfülle ist, dass einige Fehler im genetischen Code nur eine stille Veränderung oder einen Fehler verursachen, der das Protein nicht betreffen würde, weil der hydrophilicity oder hydrophobicity durch den gleichwertigen Ersatz von Aminosäuren aufrechterhalten werden; zum Beispiel neigt ein codon der NONNE (wo N = jeder nucleotide) dazu, für hydrophobe Aminosäuren zu codieren. NCN gibt Aminosäure-Rückstände nach, die in der Größe klein und in hydropathy gemäßigt sind; NAN verschlüsselt durchschnittliche Größe wasserquellfähige Rückstände. Diese Tendenzen können sich aus der geteilten Herkunft des aminoacyl tRNA synthetases verbunden mit diesen codons ergeben.

Trotz der Überfülle des genetischen Codes können Veränderungen des einzelnen Punkts noch dysfunctional Proteine verursachen. Zum Beispiel verursacht ein verändertes Hämoglobin-Gen Sichelzellenanämie. Im Mutationshämoglobin wird ein wasserquellfähiger glutamate (Glu) durch den hydrophoben valine (Val) eingesetzt; d. h. GAA oder KNEBEL werden GUA oder GUG. Der Ersatz von glutamate durch valine reduziert die Löslichkeit von β-globin, der Hämoglobin veranlasst, geradlinige Polymer zu bilden, die durch die hydrophobe Wechselwirkung zwischen den valine Gruppen verbunden sind, Deformierung der Sichel-Zelle von erythrocytes verursachend. Im Allgemeinen wird Sichelzellenanämie durch einen de novo Veränderung nicht verursacht. Es wird eher für in geografischen Gebieten ausgewählt, wo Sumpffieber (in einem Weg üblich ist, der thalassemia ähnlich ist), weil heterozygous Leute etwas Widerstand gegen den Malariaparasiten von Plasmodium (heterozygote Vorteil) haben.

Diesen variablen Codes für Aminosäuren wird wegen modifizierter Basen in der ersten Basis des anticodon des tRNA erlaubt, und das gebildete Grundpaar wird genannt ein Wackeln stützen Paar. Die modifizierten Basen schließen inosine und den Non-Watson-Crick U-G basepair ein.

Übertragung der Information über den genetischen Code

Das Genom eines Organismus wird in der DNA, oder, im Fall von einigen Viren, RNS eingeschrieben. Der Teil des Genoms, das für ein Protein oder eine RNS codiert, wird ein Gen genannt. Jene Gene, die für Proteine codieren, werden aus genanntem codons von tri-nucleotide Einheiten, jeder zusammengesetzt, für eine einzelne Aminosäure codierend. Jede nucleotide Subeinheit besteht aus einem Phosphat, einem deoxyribose Zucker und einem der vier stickstoffhaltigen nucleobases. Der purine stützt Adenin (A), und guanine sind (G) größer und bestehen aus zwei aromatischen Ringen. Der pyrimidine stützt cytosine (C), und thymine sind (T) kleiner und bestehen aus nur einem aromatischem Ring. In der Konfiguration der doppelten Spirale werden zwei Ufer der DNA mit einander durch Wasserstoffobligationen in einer als Grundpaarung bekannten Einordnung angeschlossen. Diese Obligationen formen sich fast immer zwischen einer Adenin-Basis auf einem Ufer und einer Thymine-Basis auf dem anderen Ufer, oder zwischen einer Cytosine-Basis auf einem Ufer und einer Guanine-Basis auf dem anderen. Das bedeutet, dass die Zahl von A- und T-Basen dasselbe in einer gegebenen doppelten Spirale sein wird, wie die Zahl von G- und C-Basen wird. In der RNS thymine wird (T) durch uracil (U) ersetzt, und der deoxyribose wird durch ribose eingesetzt.

Jedes Protein codierende Gen wird in ein Molekül des zusammenhängenden RNS-Polymers abgeschrieben. In prokaryotes fungiert diese RNS als Bote-RNS oder mRNA; in eukaryotes muss die Abschrift bearbeitet werden, um einen reifen mRNA zu erzeugen. Der mRNA wird abwechselnd auf einem ribosome in eine Kette von als ein polypeptide sonst bekannten Aminosäuren übersetzt. Der Übersetzungsprozess verlangt Übertragung RNAs, die covalently sind, der einer spezifischen Aminosäure, guanosine triphosphate als eine Energiequelle und mehrere Übersetzungsfaktoren beigefügt ist. tRNAs haben anticodons ergänzend zum codons in einem mRNA und können covalently sein, der mit spezifischen Aminosäuren an CCA ihren 3' Endenden durch Enzyme "beladen" ist", bekannt als aminoacyl tRNA synthetases, die hohe Genauigkeit sowohl für ihre verwandte Aminosäure als auch für tRNA haben. Die hohe Genauigkeit dieser Enzyme ist ein Hauptgrund, warum die Treue der Protein-Übersetzung aufrechterhalten wird.

Es gibt 4 ³ = 64 verschiedene codon Kombinationen, die mit einem Drilling codon von drei nucleotides möglich sind; alle 64 codons werden entweder einer Aminosäure oder einem Halt-Signal zugeteilt. Wenn, zum Beispiel, eine RNS-Folge UUUAAACCC betrachtet wird und der Lesen-Rahmen mit dem ersten U anfängt (durch die Tagung, 5' zu 3'), gibt es drei codons, nämlich, UUU, AAA und CCC, von denen jeder eine Aminosäure angibt. Deshalb wird diese 9 Grund-RNS-Folge in eine Aminosäure-Folge übersetzt, die drei Aminosäuren lange ist. Eine gegebene Aminosäure kann durch zwischen einer und sechs verschiedenen codon Folgen verschlüsselt werden. Ein Vergleich kann mit bioinformatics Werkzeuge gemacht werden, worin der codon einem Wort ähnlich ist, das die Standarddaten "Klotz" ist und ein nucleotide ein bisschen ähnlich ist, in dem es die kleinste Einheit ist. Das berücksichtigt starke Vergleiche über Arten sowie innerhalb von Organismen.

Der genetische Standardcode wird in den folgenden Tischen gezeigt. Shows der Tabelle 1, die Aminosäure jeder der 64 codons angibt. Shows der Tabelle 2, welche codons jede von den 20 an der Übersetzung beteiligten Standardaminosäuren angeben. Diese werden vorwärts genannt und kehren codon Tische beziehungsweise um. Zum Beispiel vertritt der codon "AAU" die Aminosäure asparagine, und "UGU" und "UGC" vertreten cysteine (dreistellige Standardbenennungen, Asn und Cys, beziehungsweise).

RNS codon Tisch

DNA codon Tisch

Die DNA codon Tisch ist dazu für die RNS, aber mit durch T ersetztem U im Wesentlichen identisch.

Schwankungen zum genetischen Standardcode

Während geringe Schwankungen auf dem Standardcode früher vorausgesagt worden waren, wurde niemand bis 1979 entdeckt, als Forscher, die menschliche mitochondrial Gene studieren, entdeckt haben, dass sie einen alternativen Code verwendet haben. Viele geringe Varianten sind seitdem, einschließlich der verschiedenen Alternative mitochondrial Codes und kleine Varianten wie Übersetzung des codon UGA als tryptophan in den Arten Mycoplasma und der Übersetzung von CUG als ein serine aber nicht ein leucine in einigen Mitgliedern der Klasse Candida entdeckt worden (sieh den Artikel über Candida albicans). In Bakterien und archaea sind GUG und UUG allgemeiner Anfang codons, aber in seltenen Fällen können bestimmte Proteine alternativen Anfang codons nicht normalerweise verwendet durch diese Art verwenden.

In bestimmten Proteinen wird gegen Sonderaminosäuren den Standardhalt codons abhängig von vereinigten Signalfolgen in der Bote-RNS ausgewechselt. Zum Beispiel kann UGA für selenocysteine codieren, und UAG kann für pyrrolysine codieren. Selenocysteine wird jetzt als die 21. Aminosäure angesehen, und pyrrolysine wird als der 22. angesehen.

Trotz dieser Unterschiede sind alle bekannten natürlich vorkommenden Codes einander sehr ähnlich, und der Codiermechanismus ist dasselbe für alle Organismen: Drei-Basen-codons, tRNA, ribosomes, den Code in derselben Richtung lesend und den Code drei Briefe auf einmal in Folgen von Aminosäuren übersetzend.

Ausgebreiteter genetischer Code

Seit 2001 sind 40 nichtnatürliche Aminosäuren ins Protein durch das Schaffen eines einzigartigen codon (das Wiedercodieren) und eine entsprechende Übertragung-RNA:aminoacyl - tRNA-synthetase Paar hinzugefügt worden, um es mit verschiedenen physikochemischen und biologischen Eigenschaften zu verschlüsseln, um als ein Werkzeug an das Erforschen der Protein-Struktur und Funktion gewöhnt zu sein oder neuartige oder erhöhte Proteine zu schaffen.

H. Murakami und M. Sisido haben einen codons erweitert, um vier und fünf Basen zu haben. Steven A. Benner hat einen funktionellen 65. (in vivo) codon gebaut.

Ursprung

Wenn Aminosäuren dem Drilling codons zufällig zugeteilt würden, dann würde es 1.5 x 10 mögliche genetische Codes geben, um davon zu wählen. Jedoch ist der genetische durch alle bekannten Formen des Lebens verwendete Code fast mit wenigen geringen Schwankungen universal. Das weist darauf hin, dass eine einzelne Entwicklungsgeschichte dem Ursprung des genetischen Codes unterliegt. Viele Hypothesen auf den Entwicklungsursprüngen des universalen genetischen Codes sind vorgeschlagen worden.

Vier Themen bohren die vielen Hypothesen über die Evolution des genetischen Codes durch:

• Chemische Grundsätze regeln spezifische RNS-Wechselwirkung mit Aminosäuren. Experimente mit aptamers haben gezeigt, dass einige Aminosäuren eine auswählende chemische Sympathie für die Grunddrillinge haben, die für sie codieren. Neue Experimente zeigen sich dass der 8 Aminosäuren geprüft, 6 Show eine RNS-Vereinigung der Drilling-Aminosäure. Das ist den stereochemischen Code genannt worden. Der stereochemische Code könnte einen alten Kern von Anweisungen geschaffen haben. Der aktuelle komplizierte Übersetzungsmechanismus, der tRNA einschließt, und die vereinigten Enzyme können eine spätere Entwicklung sein, und vielleicht waren Protein-Folgen direkt templated auf Grundfolgen. Das pacRNA Modell basiert auf chemischen Grundsätzen und erklärt sowohl den Ursprung des genetischen Codes als auch universalen homochirality.
• Vergrößerung von Biosynthetic. Der genetische moderne Standardcode ist von einem einfacheren gewachsen früher codieren durch einen Prozess "biosynthetic Vergrößerung". Hier besteht die Idee darin, dass primordiales Leben neue Aminosäuren (zum Beispiel, als Nebenprodukte des Metabolismus) "entdeckt" hat und später einige von diesen in die Maschinerie des genetischen Codierens vereinigt hat. Obwohl, wie man gefunden hat, viel Indizienbeweis darauf hingewiesen hat, dass weniger verschiedene Aminosäuren in der Vergangenheit verwendet wurden als heute, genaue und ausführliche Hypothesen, über die Aminosäuren in den Code darin eingegangen sind, welche Ordnung sich viel mehr umstritten erwiesen hat.
• Zuchtwahl hat zu codon Anweisungen des genetischen Codes geführt, die die Effekten von Veränderungen minimieren. Eine neue Hypothese weist darauf hin, dass der Drilling-Code aus Codes abgeleitet wurde, die länger verwendet haben als Drilling codons (wie Vierling codons). Länger als Drilling, der decodiert, würde höheren Grad der codon Überfülle haben und würde mehr Fehler sein, der widerstandsfähig ist als der Drilling, der decodiert. Diese Eigenschaft konnte genaue Entzifferung ohne hoch komplizierte Übersetzungsmaschinerie wie der ribosome und vor der Zeit erlauben, als Zellen begonnen haben, ribosomes zu machen.
• Informationskanäle: Mit der Information theoretische Annäherungen sehen den genetischen Code als ein fehlbarer Informationskanal. Das innewohnende Geräusch (d. h. Fehler) im Kanal stellt den Organismus mit einer grundsätzlichen Frage auf: Wie man einen genetischen Code baut, der kann dem Einfluss des Geräusches während genau und effizient das Übersetzen der Information widerstehen? Diese Modelle "der Rate-Verzerrung" weisen darauf hin, dass der genetische Code infolge des Wechselspiels der drei widerstreitenden Entwicklungskräfte entstanden ist: die Bedürfnisse nach verschiedenen Aminosäuren, nach der Fehlerrobustheit und für minimale Kosten von Mitteln. Der Code erscheint bei einem Codierübergang, wenn von codons zu Aminosäuren kartografisch darzustellen, nichtzufällig wird. Das Erscheinen des Codes wird durch die Topologie geregelt, die durch die wahrscheinlichen Fehler definiert ist, und ist mit der Karte verbunden, die Problem färbt.

Übertragungs-RNS-Moleküle scheinen, sich vor modernem aminoacyl-tRNA synthetases entwickelt zu haben, so können die Letzteren nicht ein Teil der Erklärung seiner Muster sein.

Es gibt genug Daten, um die Möglichkeit zu widerlegen, dass der genetische Code ("ein eingefrorener Unfall") zufällig gebaut wurde. Zum Beispiel, die genetischen Codetrauben bestimmte Aminosäure-Anweisungen. Aminosäuren, die denselben biosynthetic Pfad teilen, neigen dazu, dieselbe erste Basis in ihrem codons zu haben. Aminosäuren mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften neigen dazu, ähnlichen codons zu haben. Eine robuste Hypothese für den Ursprung des genetischen Codes sollte auch richten oder die folgenden groben Eigenschaften des codon Tisches voraussagen:

1. Abwesenheit von codons für D-Aminosäuren
2. sekundäre codon Muster für einige Aminosäuren
3. Beschränkung von synonymischen Positionen zur dritten Position
4. Beschränkung zu 20 Aminosäuren statt einer an 64 näheren Zahl
5. Beziehung des Halts codon Muster zu Aminosäure-Codiermustern

Siehe auch

• DNA
• Genotyp
• Humangenomprojekt
• Veränderung
• Nucleobases
• Phänotyp
• Proteine
• Vielfache genetische Codes

Weiterführende Literatur

Links

• Die genetischen Codes  genetische Codetische
• Die Codon Gebrauch-Datenbank  Frequenztische von Codon für viele Organismen
• Geschichte, den genetischen Code zu entziffern
• Amerikanischer Wissenschaftler: Ode zum Code (Ursprung)
• Alphabet des Lebens (Ursprung)
• Symmetries im genetischen Code
• Interaktive genetische Codekarte an der Universität Utahs