يحمل الكود الوراثي معلومات عنه. الكود الوراثي: الوصف والخصائص وتاريخ البحث

الكود الجيني– نظام لتسجيل المعلومات الوراثية في DNA (RNA) على شكل تسلسل معين من النيوكليوتيدات، ويقابل تسلسل معين من النيوكليوتيدات في DNA و RNA تسلسل معين من الأحماض الأمينية في سلاسل البوليببتيد من البروتينات. من المعتاد كتابة الكود باستخدام الحروف الكبيرة من الأبجدية الروسية أو اللاتينية. يتم تحديد كل نيوكليوتيد بالحرف الذي يبدأ به اسم القاعدة النيتروجينية الموجودة في جزيئه: A (A) - الأدينين، G (G) - جوانين، C (C) - السيتوزين، T (T) - الثيمين؛ في الحمض النووي الريبي (RNA) بدلاً من ثيمينوراسيل - U (U). يحدد تسلسل النيوكليوتيدات تسلسل دمج AK في البروتين المركب.

خصائص الشفرة الوراثية:

1. ثلاثية- وحدة الكود ذات المعنى هي مزيج من ثلاث نيوكليوتيدات (ثلاثية أو كودون).
2. الاستمرارية- لا توجد علامات ترقيم بين الثلاثيات، أي أن المعلومات تتم قراءتها بشكل مستمر.
3. عدم التداخل- لا يمكن أن يكون نفس النوكليوتيدات جزءًا من اثنين أو أكثر من ثلاثة توائم في وقت واحد (لم يتم ملاحظة ذلك بالنسبة لبعض الجينات المتداخلة للفيروسات والميتوكوندريا والبكتيريا التي تشفر العديد من بروتينات الإطارات).
4. عدم الغموض(خصوصية) - كودون محدد يتوافق مع حمض أميني واحد فقط (ومع ذلك، كودون UGA في Euplotescrassus يشفر اثنين من الأحماض الأمينية - السيستين وسيلينوسيستين)
5. الانحطاط(التكرار) - يمكن أن تتوافق العديد من الكودونات مع نفس الحمض الأميني.
6. براعة- تعمل الشفرة الوراثية بنفس الطريقة في الكائنات الحية ذات مستويات مختلفة من التعقيد - من الفيروسات إلى البشر (تعتمد أساليب الهندسة الوراثية على هذا؛ هناك عدد من الاستثناءات، كما هو موضح في الجدول في قسم "الاختلافات في الشفرة الوراثية القياسية" أقل).

شروط التخليق الحيوي

يتطلب التخليق الحيوي للبروتين معلومات وراثية من جزيء الحمض النووي؛ messenger RNA - حامل هذه المعلومات من النواة إلى مكان التوليف؛ الريبوسومات - العضيات التي يحدث فيها تخليق البروتين نفسه؛ مجموعة من الأحماض الأمينية في السيتوبلازم. نقل RNAs التي تشفر الأحماض الأمينية ونقلها إلى موقع التوليف على الريبوسومات؛ ATP هي مادة توفر الطاقة لعملية التشفير والتخليق الحيوي.

مراحل

النسخ- عملية التخليق الحيوي لجميع أنواع الحمض النووي الريبي (RNA) على مصفوفة الحمض النووي (DNA) والتي تحدث في النواة.

يتم تدمير جزء معين من جزيء الحمض النووي، والروابط الهيدروجينية بين السلسلتين تحت تأثير الإنزيمات. على شريط DNA واحد، كما هو الحال في القالب، يتم تصنيع نسخة RNA من النيوكليوتيدات وفقًا للمبدأ التكميلي. اعتمادًا على قسم الحمض النووي، يتم تصنيع الريبوسوم والنقل والرسول بهذه الطريقة.

بعد تخليق mRNA، يترك النواة ويرسل إلى السيتوبلازم إلى موقع تخليق البروتين على الريبوسومات.

إذاعة- عملية تركيب سلاسل عديد الببتيد التي تتم على الريبوسومات، حيث يكون mRNA وسيطا في نقل المعلومات حول البنية الأولية للبروتين.

يتكون التخليق الحيوي للبروتين من سلسلة من التفاعلات.

1. تفعيل وترميز الأحماض الأمينية. يمتلك الحمض الريبي النووي النقال شكل ورقة البرسيم، وفي الحلقة المركزية يوجد مضاد ثلاثي لها، يتوافق مع كود حمض أميني محدد والكودون الموجود على mRNA. يرتبط كل حمض أميني بالـ tRNA المقابل باستخدام طاقة ATP. يتم تشكيل مجمع الحمض الأميني tRNA الذي يدخل الريبوسومات.

2. تشكيل مجمع الريبوسوم مرنا. يتم توصيل mRNA الموجود في السيتوبلازم بواسطة الريبوسومات على الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية.

3. تجميع سلسلة البولي ببتيد. يتحد الحمض الريبي النووي النقال مع الأحماض الأمينية، وفقًا لمبدأ تكامل الكودون المضاد، مع الرنا المرسال ويدخل الريبوسوم. في مركز الببتيد للريبوسوم، يتم تشكيل رابطة الببتيد بين اثنين من الأحماض الأمينية، ويترك الحمض النووي الريبوزي المتحرر الريبوسوم. في هذه الحالة، يقوم mRNA بتطوير ثلاثة توائم واحدة في كل مرة، مما يؤدي إلى إدخال tRNA جديد - وهو حمض أميني وإزالة الحمض الريبي النووي النقال المتحرر من الريبوسوم. يتم توفير العملية برمتها بواسطة طاقة ATP. يمكن أن يتحد mRNA واحد مع العديد من الريبوسومات، مما يشكل متعدد الجسيمات، حيث يتم تصنيع العديد من جزيئات بروتين واحد في وقت واحد. ينتهي التوليف عندما تبدأ الكودونات الهراء (رموز التوقف) على mRNA. يتم فصل الريبوسومات عن mRNA، وإزالة سلاسل الببتيد منها. نظرًا لأن عملية التخليق بأكملها تتم على الشبكة الإندوبلازمية الحبيبية، فإن سلاسل البوليببتيد الناتجة تدخل أنابيب ER، حيث تكتسب بنيتها النهائية ويتم تحويلها إلى جزيئات بروتينية.

يتم تحفيز جميع التفاعلات التوليفية بواسطة إنزيمات خاصة مع إنفاق طاقة ATP. معدل التوليف مرتفع جدًا ويعتمد على طول البولي ببتيد. على سبيل المثال، في ريبوسوم الإشريكية القولونية، يتم تصنيع بروتين مكون من 300 حمض أميني في حوالي 15-20 ثانية.

كل بروتين عبارة عن سلسلة أو عدة سلاسل من الأحماض الأمينية في تسلسل محدد بدقة. يحدد هذا التسلسل بنية البروتين، وبالتالي جميع خصائصه البيولوجية. تعتبر مجموعة الأحماض الأمينية أيضًا عالمية لجميع الكائنات الحية تقريبًا.

CUU (ليو / لتر) لوسين
CUC (ليو / لتر) لوسين
CUA (ليو / لتر) لوسين
CUG (ليو/لتر) ليوسين

في بعض البروتينات، يتم إدخال الأحماض الأمينية غير القياسية مثل السيلينوسيستين والبيروليسين بواسطة الريبوسوم الذي يقرأ كودون التوقف، والذي يعتمد على التسلسلات الموجودة في الرنا المرسال. يعتبر السيلينوسيستين الآن هو الحادي والعشرون، والبيروليسين هو الأحماض الأمينية الثانية والعشرون التي تشكل البروتينات.

على الرغم من هذه الاستثناءات، فإن جميع الكائنات الحية لها رموز وراثية مشتركة: يتكون الكودون من ثلاث نيوكليوتيدات، حيث يكون الأولان حاسمين؛ تتم ترجمة الكودونات بواسطة الحمض الريبي النووي النقال والريبوسومات إلى تسلسل من الأحماض الأمينية.

ملحوظات

الأدب

• عظيموف أ. الكود الوراثي. من نظرية التطور إلى فك رموز الحمض النووي. - م: Tsentrpoligraf، 2006. - 208 ص. - ISBN 5-9524-2230-6.
• راتنر في. أ. الكود الوراثي كنظام - مجلة سوروس التعليمية، 2000، 6، رقم 3، ص 17-22.

روابط

• الكود الوراثي - مقال بقلم N. P. Dubinin و V. N. Soifer في الموسوعة السوفيتية الكبرى
• الكود الوراثي في ​​الموسوعة الكيميائية على الموقع
• الكود الوراثي في ​​قاموس العلوم الطبيعية "Glossary.ru"

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

تعرف على ما هو "الشفرة الجينية" في القواميس الأخرى:

نظام موحد "لتسجيل" المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي على شكل سلسلة من النيوكليوتيدات المميزة للكائنات الحية. للإيجاز، يتم تحديد كل نيوكليوتيد بحرف كبير روسي أو لاتيني، والذي... ... القاموس الموسوعي

إنجليزي الكود الوراثي. ألمانية كود، الجينات. نظام لتسجيل المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي للكائنات الحية. أنتينازي. موسوعة علم الاجتماع 2009 ... موسوعة علم الاجتماع

الكود الجيني- (الشفرة الجينية) المعلومات التي تحتويها جزيئات DNA و RNA المرسال والتي تحدد تسلسل الأحماض الأمينية في كل بروتين وبالتالي تتحكم في طبيعة جميع البروتينات التي تتكون منها الخلية.… … القاموس التوضيحي للطب

نظام "لتسجيل" المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي؛ شاهد الكود الوراثي.. الموسوعة السوفيتية الكبرى

نظام موحد لتسجيل الوراثة المميزة للكائنات الحية. المعلومات في جزيئات الحمض النووي في شكل تسلسل النيوكليوتيدات. للإيجاز، تم تسمية كل نيوكليوتيد بالروسية. أو خط العرض. حرف كبير والاسم يبدأ بـ... ... علم الطبيعة. القاموس الموسوعي

الكود الجيني- كود طبيعي لتسجيل وتخزين المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي على شكل تسلسل خطي محدد من النيوكليوتيدات... قاموس المصطلحات اللغوية T.V. مهرا

- (syn.: K. بيولوجي، K. معلومات وراثية، K. الأحماض النووية) K. طبيعي تسجيل وتخزين المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي في شكل تسلسل خطي معين من النيوكليوتيدات ... قاموس طبي كبير

الكود الجيني- إنجليزي الكود الوراثي. ألمانية كود، الجينات. نظام لتسجيل المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي للكائنات الحية... القاموس التوضيحي لعلم الاجتماع

الكود الجيني- المعلومات الموجودة في جزيئات الحمض النووي على شكل تسلسل من النيوكليوتيدات حول الصفات الوراثية المميزة لنوع معين من الكائنات الحية... الثقافة البدنية التكيفية. قاموس موسوعي موجز

الكود الجيني، طريقة لتسجيل المعلومات الوراثية في جزيئات الحمض النووي على شكل تسلسل من النيوكليوتيدات التي تشكل هذه الأحماض. يتوافق تسلسل معين من النيوكليوتيدات في DNA و RNA مع تسلسل معين من الأحماض الأمينية في سلاسل عديد الببتيد من البروتينات. من المعتاد كتابة الكود باستخدام الحروف الكبيرة من الأبجدية الروسية أو اللاتينية. يتم تحديد كل نيوكليوتيد بالحرف الذي يبدأ به اسم القاعدة النيتروجينية الموجودة في جزيئه: A (A) - الأدينين، G (G) - جوانين، C (C) - السيتوزين، T (T) - الثيمين؛ في الحمض النووي الريبي (RNA)، بدلاً من الثيمين، اليوراسيل هو U (U). يتم تشفير كل منها بواسطة مزيج من ثلاث نيوكليوتيدات - ثلاثية، أو كودون. باختصار، يتم تلخيص مسار نقل المعلومات الجينية فيما يسمى. العقيدة المركزية للبيولوجيا الجزيئية: بروتين DNA `RNA f.

في حالات خاصة، يمكن نقل المعلومات من الحمض النووي الريبي (RNA) إلى الحمض النووي (DNA)، ولكن ليس من البروتينات إلى الجينات أبدًا.

يتم تنفيذ المعلومات الوراثية على مرحلتين. في نواة الخلية، المعلوماتية، أو المصفوفة، يتم تصنيع الحمض النووي الريبي (النسخ) على الحمض النووي. في هذه الحالة، يتم "إعادة كتابة" (إعادة ترميز) تسلسل نيوكليوتيدات الحمض النووي في تسلسل نيوكليوتيدات mRNA. ثم يمر mRNA إلى السيتوبلازم، ويرتبط بالريبوسوم، وعليه، كما هو الحال في المصفوفة، يتم تصنيع سلسلة البولي ببتيد من البروتين (الترجمة). ترتبط الأحماض الأمينية بالسلسلة قيد الإنشاء باستخدام RNA الناقل في تسلسل يحدده ترتيب النيوكليوتيدات في mRNA.

من أربعة "أحرف" يمكنك تكوين 64 "كلمة" مختلفة مكونة من ثلاثة أحرف (أكواد). من بين 64 كودونًا، 61 كودونًا يشفر أحماضًا أمينية محددة، وثلاثة منها مسؤولة عن استكمال تركيب سلسلة البولي ببتيد. نظرًا لوجود 61 كودونًا لكل 20 حمضًا أمينيًا تشكل البروتينات، فإن بعض الأحماض الأمينية يتم ترميزها بأكثر من كودون واحد (ما يسمى انحطاط الكود). يزيد هذا التكرار من موثوقية الكود والآلية الكاملة للتخليق الحيوي للبروتين. خاصية أخرى للشفرة هي خصوصيتها (لا لبس فيها): كودون واحد يشفر حمض أميني واحد فقط.

بالإضافة إلى ذلك، لا يتداخل الكود - تتم قراءة المعلومات في اتجاه واحد بالتتابع، ثلاثة أضعاف ثلاثة أضعاف. إن الخاصية الأكثر إثارة للدهشة في الكود هي عالميته: فهو هو نفسه في جميع الكائنات الحية - من البكتيريا إلى البشر (باستثناء الكود الوراثي للميتوكوندريا). ويرى العلماء في هذا تأكيدًا لمفهوم أن جميع الكائنات الحية تنحدر من سلف مشترك واحد.

تم فك رموز الشفرة الوراثية، أي تحديد "معنى" كل كودون والقواعد التي يتم من خلالها قراءة المعلومات، في عامي 1961-1965. ويعتبر أحد أبرز إنجازات علم الأحياء الجزيئي.

بفضل عملية النسخ في الخلية، يتم نقل المعلومات من الحمض النووي إلى البروتين: DNA - mRNA - البروتين. المعلومات الوراثية الموجودة في DNA وmRNA موجودة في تسلسل النيوكليوتيدات في الجزيئات. كيف يتم نقل المعلومات من "لغة" النيوكليوتيدات إلى "لغة" الأحماض الأمينية؟ تتم هذه الترجمة باستخدام الشفرة الوراثية. الرمز، أو التشفير، هو نظام من الرموز لترجمة شكل من أشكال المعلومات إلى شكل آخر. الشفرة الوراثية هي نظام لتسجيل المعلومات حول تسلسل الأحماض الأمينية في البروتينات باستخدام تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي المرسال. مدى أهمية تسلسل ترتيب نفس العناصر (أربعة نيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي) لفهم وحفظ معنى المعلومات يمكن رؤيته في مثال بسيط: من خلال إعادة ترتيب الحروف في رمز الكلمة، نحصل على كلمة ذات معنى مختلف معنى - الوثيقة. ما هي الخصائص التي تمتلكها الشفرة الوراثية؟

1. الكود ثلاثي. يتكون الحمض النووي الريبي (RNA) من 4 نيوكليوتيدات: A، G، C، U. إذا حاولنا تعيين حمض أميني واحد مع نيوكليوتيد واحد، فسيظل 16 من أصل 20 حمضًا أمينيًا غير مشفرة. يقوم الكود المكون من حرفين بتشفير 16 حمضًا أمينيًا (من أربعة نيوكليوتيدات، يمكن صنع 16 مجموعة مختلفة، تحتوي كل منها على نيوكليوتيدتين). لقد أنشأت الطبيعة رمزًا مكونًا من ثلاثة أحرف أو ثلاثة توائم. وهذا يعني أن كل واحد من الأحماض الأمينية العشرين يتم تشفيره بواسطة سلسلة من ثلاث نيوكليوتيدات، تسمى ثلاثية أو كودون. من 4 نيوكليوتيدات يمكنك إنشاء 64 مجموعة مختلفة من 3 نيوكليوتيدات لكل منها (4*4*4=64). وهذا أكثر من كافٍ لتشفير 20 حمضًا أمينيًا، ويبدو أن 44 كودونًا غير ضرورية. ومع ذلك، فهو ليس كذلك.

2. الكود منحط. وهذا يعني أن كل حمض أميني يتم تشفيره بأكثر من كودون واحد (من اثنين إلى ستة). الاستثناءات هي الأحماض الأمينية الميثيونين والتربتوفان، حيث يتم تشفير كل منهما بثلاثية واحدة فقط. (يمكن ملاحظة ذلك في جدول الشفرة الوراثية.) حقيقة أن الميثيونين يتم تشفيره بواسطة ثلاثي OUT واحد له معنى خاص سيتضح لك لاحقًا (16).

3. الكود لا لبس فيه. كل كودون يرمز لحمض أميني واحد فقط. في جميع الأشخاص الأصحاء، في الجين الذي يحمل معلومات حول سلسلة بيتا من الهيموجلوبين، ثلاثي GAA أو GAG، أنا في المركز السادس، يشفر حمض الجلوتاميك. في المرضى الذين يعانون من فقر الدم المنجلي، يتم استبدال النوكليوتيدات الثانية في هذا الثلاثي بـ U. وكما يتبين من الجدول، فإن التوائم الثلاثة GUA أو GUG، التي يتم تشكيلها في هذه الحالة، تقوم بتشفير الحمض الأميني فالين. أنت تعرف بالفعل ما يؤدي إليه هذا الاستبدال من القسم الخاص بالحمض النووي.

4. هناك "علامات ترقيم" بين الجينات. في النص المطبوع توجد نقطة في نهاية كل عبارة. العديد من العبارات ذات الصلة تشكل فقرة. في لغة المعلومات الوراثية، مثل هذه الفقرة هي أوبون وmRNA المكمل لها. يقوم كل جين في الأوبون بتشفير سلسلة بولي ببتيد واحدة - عبارة. نظرًا لأنه في بعض الحالات يتم إنشاء عدة سلاسل ببتيد مختلفة بشكل تسلسلي من مصفوفة mRNA، فيجب فصلها عن بعضها البعض. لهذا الغرض، هناك ثلاثة توائم خاصة في الكود الوراثي - UAA، UAG، UGA، يشير كل منها إلى نهاية تخليق سلسلة بولي ببتيد واحدة. وبالتالي، تعمل هذه الثلاثة توائم كعلامات ترقيم. تم العثور عليها في نهاية كل جين. لا توجد "علامات ترقيم" داخل الجين. وبما أن الشفرة الوراثية تشبه اللغة، دعونا نحلل هذه الخاصية باستخدام مثال عبارة مكونة من ثلاثة توائم: ذات مرة كان هناك قطة هادئة، كانت تلك القطة عزيزة علي. معنى ما هو مكتوب واضح، رغم عدم وجود علامات الترقيم، فإذا أزلنا حرفا واحدا من الكلمة الأولى (نيوكليوتيد واحد في الجين)، ولكن قرأنا أيضا ثلاثة أحرف، فستكون النتيجة هراء: إلب إيلك ott ilb yls erm ilm no otk يحدث انتهاك المعنى أيضًا عند فقدان واحد أو اثنين من النيوكليوتيدات من الجين. البروتين الذي سيتم قراءته من مثل هذا الجين التالف لن يكون له أي شيء مشترك مع البروتين الذي تم تشفيره بواسطة الجين الطبيعي .

6. الكود عالمي. الشفرة الوراثية هي نفسها لجميع الكائنات التي تعيش على الأرض. في البكتيريا والفطريات والقمح والقطن والأسماك والديدان والضفادع والبشر، نفس الثلاثة توائم تشفر نفس الأحماض الأمينية.

الشفرة الوراثية، والتي تسمى أيضًا شفرة الأحماض الأمينية، هي نظام لتسجيل المعلومات حول تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين باستخدام تسلسل بقايا النيوكليوتيدات في الحمض النووي الذي يحتوي على واحدة من القواعد النيتروجينية الأربعة: الأدينين (A)، الجوانين (G). ) والسيتوزين (C) والثايمين (T). ومع ذلك، بما أن حلزون الحمض النووي المزدوج الجديلة لا يشارك بشكل مباشر في تركيب البروتين الذي يتم تشفيره بواسطة أحد هذه الخيوط (أي الحمض النووي الريبي)، فإن الكود مكتوب بلغة الحمض النووي الريبوزي (RNA) التي تحتوي على اليوراسيل (U) بدلاً من ذلك. من الثيمين. لنفس السبب، من المعتاد أن نقول أن الكود هو سلسلة من النيوكليوتيدات، وليس أزواج من النيوكليوتيدات.

يتم تمثيل الشفرة الوراثية بكلمات رمزية معينة تسمى الكودونات.

تم فك تشفير أول كلمة سر بواسطة نيرنبرج وماتي في عام 1961. وقد حصلوا على مستخلص من الإشريكية القولونية يحتوي على الريبوسومات وعوامل أخرى ضرورية لتخليق البروتين. وكانت النتيجة نظامًا خاليًا من الخلايا لتخليق البروتين، والذي يمكنه تجميع البروتينات من الأحماض الأمينية إذا تمت إضافة mRNA الضروري إلى الوسط. ومن خلال إضافة الحمض النووي الريبوزي الاصطناعي الذي يتكون فقط من اليوراسيل إلى الوسط، وجدوا أنه تم تشكيل بروتين يتكون فقط من الفينيل ألانين (بولي فينيل ألانين). وهكذا، ثبت أن ثلاثي النيوكليوتيدات UUU (الكودون) يتوافق مع الفينيل ألانين. على مدى 5-6 سنوات القادمة، تم تحديد جميع أكواد الكود الوراثي.

الشفرة الوراثية هي نوع من القاموس الذي يترجم النص المكتوب بأربعة نيوكليوتيدات إلى نص بروتيني مكتوب بـ 20 حمضًا أمينيًا. الأحماض الأمينية المتبقية الموجودة في البروتين هي تعديلات على واحد من الأحماض الأمينية العشرين.

خصائص الشفرة الوراثية

يحتوي الكود الوراثي على الخصائص التالية.

1. ثلاثية- كل حمض أميني يقابل ثلاثة أضعاف النيوكليوتيدات. من السهل حساب أن هناك 4 3 = 64 كودونًا. من بينها، 61 رمزًا دلاليًا و3 هراء (رموز الإنهاء، رموز الإيقاف).
2. استمرارية(لا توجد علامات فصل بين النيوكليوتيدات) - عدم وجود علامات الترقيم داخل الوريد؛

   داخل الجين، كل نيوكليوتيد هو جزء من كودون مهم. في عام 1961 أثبت سيمور بنزر وفرانسيس كريك تجريبيًا الطبيعة الثلاثية للكود واستمراريته (الاكتناز). [يعرض]

   

   جوهر التجربة: طفرة "+" - إدخال نيوكليوتيد واحد. طفرة "-" - فقدان نيوكليوتيد واحد.

   طفرة واحدة ("+" أو "-") في بداية الجين أو طفرة مزدوجة ("+" أو "-") تفسد الجين بأكمله.

   الطفرة الثلاثية ("+" أو "-") في بداية الجين تفسد جزءًا فقط من الجين.

   تؤدي الطفرة الرباعية "+" أو "-" إلى إفساد الجين بأكمله مرة أخرى.

   تم إجراء التجربة على جينين متجاورين من العاثيات وأظهرت ذلك

   1. الكود ثلاثي ولا يوجد علامات ترقيم داخل الجين
   2. هناك علامات ترقيم بين الجينات
3. وجود علامات الترقيم بين الجينات- وجود الكودونات البادئة بين الثلاثة توائم (وهي بداية التخليق الحيوي للبروتين)، والكودونات الإنهاء (تشير إلى نهاية التخليق الحيوي للبروتين)؛

   تقليديًا، ينتمي كود AUG، الأول بعد التسلسل الرئيسي، أيضًا إلى علامات الترقيم. يعمل كحرف كبير. في هذا الموضع يقوم بتشفير فورميل ميثيونين (في بدائيات النوى).

   في نهاية كل جين يشفر عديد ببتيد يوجد على الأقل واحد من 3 أكواد توقف، أو إشارات توقف: UAA، UAG، UGA. يقومون بإنهاء البث.

4. الخطية الخطية- مراسلة التسلسل الخطي لكودونات الرنا المرسال والأحماض الأمينية في البروتين.
5. النوعية- كل حمض أميني يتوافق فقط مع كودونات معينة لا يمكن استخدامها لحمض أميني آخر.
6. أحادية الاتجاه- تتم قراءة الكودونات في اتجاه واحد - من النوكليوتيدات الأولى إلى النوكليوتيدات اللاحقة
7. الانحطاط أو التكرار، - يمكن تشفير حمض أميني واحد بعدة ثلاثة توائم (الأحماض الأمينية - 20، ثلاثة توائم محتملة - 64، 61 منهم دلالي، أي في المتوسط، كل حمض أميني يتوافق مع حوالي 3 أكواد)؛ الاستثناءات هي الميثيونين (Met) والتربتوفان (Trp).

   سبب انحطاط الكود هو أن الحمل الدلالي الرئيسي يحمله النيوكليوتيدات الأولين في الثلاثي، والثالث ليس مهمًا جدًا. من هنا قاعدة انحطاط الكود : إذا كان الكودونان لهما نفس النيوكليوتيدات الأولى والثانية تنتمي النيوكليوتيدات الثالثة إلى نفس الفئة (البيورين أو البيريميدين)، فإنهما يرمزان لنفس الحمض الأميني.

   ومع ذلك، هناك استثناءان لهذه القاعدة المثالية. هذا هو كودون AUA، الذي يجب أن يتوافق ليس مع الأيسولوسين، ولكن مع الميثيونين، وكودون UGA، وهو كودون توقف، في حين أنه يجب أن يتوافق مع التربتوفان. من الواضح أن انحطاط الكود له أهمية تكيفية.

8. براعه- جميع خصائص الشفرة الوراثية المذكورة أعلاه مميزة لجميع الكائنات الحية.

   كودون	رمز عالمي	رموز الميتوكوندريا
   		الفقاريات	اللافقاريات	خميرة	النباتات
   U.G.	قف	ترب	ترب	ترب	قف
   AUA	إيل	التقى	التقى	التقى	إيل
   كوا	ليو	ليو	ليو	ث	ليو
   أ.ج.	أرج	قف	سر	أرج	أرج
   AGG	أرج	قف	سر	أرج	أرج

   في الآونة الأخيرة، اهتز مبدأ عالمية الكود فيما يتعلق باكتشاف بيريل في عام 1979 للكود المثالي للميتوكوندريا البشرية، والذي يتم فيه استيفاء قاعدة انحطاط الكود. في كود الميتوكوندريا، يتوافق كودون UGA مع التربتوفان، ويتوافق AUA مع الميثيونين، كما هو مطلوب بموجب قاعدة انحطاط الكود.

   ربما في بداية التطور، كانت جميع الكائنات الحية البسيطة لها نفس كود الميتوكوندريا، ثم تعرضت لانحرافات طفيفة.

9. غير التداخل- كل من التوائم الثلاثية للنص الجيني مستقلة عن بعضها البعض، ويتم تضمين نيوكليوتيد واحد في ثلاثة توائم واحدة فقط؛ في التين. يوضح الفرق بين التعليمات البرمجية المتداخلة وغير المتداخلة.

   في عام 1976 تم تسلسل الحمض النووي للعاثية φX174. يحتوي على DNA دائري مفرد يتكون من 5375 نيوكليوتيدات. ومن المعروف أن العاثيات تقوم بتشفير 9 بروتينات. بالنسبة لستة منهم، تم تحديد الجينات الموجودة واحدة تلو الأخرى.

   اتضح أن هناك تداخل. يقع الجين E بالكامل داخل الجين D. ويظهر كود البداية الخاص به نتيجة لإزاحة إطار نيوكليوتيد واحد. يبدأ الجين J حيث ينتهي الجين D. يتداخل كودون البداية للجين J مع كودون التوقف للجين D نتيجة لتحول اثنين من النوكليوتيدات. يُطلق على البناء اسم "انزياح إطار القراءة" بواسطة عدد من النيوكليوتيدات وليس من مضاعفات الثلاثة. حتى الآن، لم يتم عرض التداخل إلا لعدد قليل من العاثيات.

10. مناعة الضوضاء- نسبة عدد البدائل المحافظة إلى عدد البدائل الجذرية.

    تسمى طفرات استبدال النوكليوتيدات التي لا تؤدي إلى تغيير في فئة الحمض الأميني المشفر بالمحافظة. تسمى طفرات استبدال النوكليوتيدات التي تؤدي إلى تغيير في فئة الأحماض الأمينية المشفرة جذرية.

    بما أن نفس الحمض الأميني يمكن تشفيره بواسطة ثلاثة توائم مختلفة، فإن بعض الاستبدالات في ثلاثة توائم لا تؤدي إلى تغيير في الحمض الأميني المشفر (على سبيل المثال، UUU -> UUC يترك الفينيل ألانين). تعمل بعض البدائل على تغيير حمض أميني إلى حمض أميني آخر من نفس الفئة (غير قطبي، قطبي، قاعدي، حمضي)، كما تغير بدائل أخرى فئة الحمض الأميني.

    في كل ثلاثية، يمكن إجراء 9 تبديلات فردية، أي. هناك ثلاث طرق لاختيار الموضع المطلوب تغييره (الأول أو الثاني أو الثالث)، ويمكن تغيير الحرف المحدد (النيوكليوتيدات) إلى 4-1=3 أحرف أخرى (النيوكليوتيدات). إجمالي عدد بدائل النوكليوتيدات الممكنة هو 61 × 9 = 549.

    من خلال الحساب المباشر باستخدام جدول الشفرة الجينية، يمكنك التحقق من ذلك: 23 استبدالًا للنيوكليوتيدات تؤدي إلى ظهور الكودونات - إنهاء الترجمة. 134 بدائل لا تغير الحمض الأميني المشفر. 230 بديلاً لا يغير فئة الحمض الأميني المشفر. 162 بدائل تؤدي إلى تغيير في فئة الأحماض الأمينية، أي. جذرية. من بين 183 بدائل للنيوكليوتيد الثالث، 7 تؤدي إلى ظهور نهايات الترجمة، و 176 بدائل محافظة. من بين 183 بدائل للنيوكليوتيد الأول، 9 تؤدي إلى ظهور عوامل الإنهاء، و114 بدائل محافظة و60 جذرية. من بين 183 بدائل للنيوكليوتيدات الثانية، 7 تؤدي إلى ظهور النهايات، 74 بدائل محافظة، 102 جذرية.