Der genetische Code enthält Informationen darüber. Genetischer Code: Beschreibung, Merkmale, Forschungsgeschichte

Genetischer Code– ein System zur Aufzeichnung genetischer Informationen in der DNA (RNA) in Form einer bestimmten Nukleotidsequenz. Eine bestimmte Nukleotidsequenz in DNA und RNA entspricht einer bestimmten Aminosäuresequenz in den Polypeptidketten von Proteinen. Es ist üblich, den Code mit Großbuchstaben des russischen oder lateinischen Alphabets zu schreiben. Jedes Nukleotid wird durch den Buchstaben bezeichnet, mit dem der Name der in seinem Molekül enthaltenen Stickstoffbase beginnt: A (A) – Adenin, G (G) – Guanin, C (C) – Cytosin, T (T) – Thymin; in RNA anstelle von Thyminuracil - U (U). Die Nukleotidsequenz bestimmt die Reihenfolge des Einbaus von AK in das synthetisierte Protein.

Eigenschaften des genetischen Codes:

1. Dreifachheit- Eine sinnvolle Codeeinheit ist eine Kombination aus drei Nukleotiden (Triplett oder Codon).
2. Kontinuität- Es gibt keine Satzzeichen zwischen Triolen, d. h. die Informationen werden kontinuierlich gelesen.
3. Nicht überlappend- Das gleiche Nukleotid kann nicht gleichzeitig Teil von zwei oder mehr Tripletts sein (was bei einigen überlappenden Genen von Viren, Mitochondrien und Bakterien, die für mehrere Frameshift-Proteine ​​kodieren, nicht beobachtet wird).
4. Eindeutigkeit(Spezifität) – ein spezifisches Codon entspricht nur einer Aminosäure (das UGA-Codon in Euplotescrassus kodiert jedoch zwei Aminosäuren – Cystein und Selenocystein)
5. Entartung(Redundanz) – mehrere Codons können derselben Aminosäure entsprechen.
6. Vielseitigkeit- Der genetische Code funktioniert in Organismen unterschiedlicher Komplexität – vom Virus bis zum Menschen – gleich (gentechnische Methoden basieren darauf; es gibt eine Reihe von Ausnahmen, die in der Tabelle im Abschnitt „Variationen des standardmäßigen genetischen Codes“ aufgeführt sind). unten).

Biosynthesebedingungen

Die Proteinbiosynthese erfordert genetische Informationen vom DNA-Molekül; Boten-RNA – der Träger dieser Informationen vom Kern bis zum Ort der Synthese; Ribosomen – Organellen, in denen die Proteinsynthese selbst stattfindet; eine Reihe von Aminosäuren im Zytoplasma; Transfer-RNAs, die Aminosäuren kodieren, und übertragen sie an die Synthesestelle auf Ribosomen; ATP ist eine Substanz, die Energie für den Kodierungs- und Biosyntheseprozess liefert.

Stufen

Transkription- der Prozess der Biosynthese aller Arten von RNA auf einer DNA-Matrix, der im Zellkern stattfindet.

Ein bestimmter Abschnitt des DNA-Moleküls despiraliert, die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den beiden Ketten werden unter der Wirkung von Enzymen zerstört. Auf einem DNA-Strang wird wie auf einer Matrize nach dem Komplementärprinzip eine RNA-Kopie aus Nukleotiden synthetisiert. Je nach DNA-Abschnitt werden auf diese Weise ribosomale, Transport- und Messenger-RNAs synthetisiert.

Nach der mRNA-Synthese verlässt es den Zellkern und wird zum Zytoplasma zum Ort der Proteinsynthese auf den Ribosomen geschickt.

Übertragen- der Prozess der Synthese von Polypeptidketten, der an Ribosomen durchgeführt wird, wobei mRNA als Vermittler bei der Übertragung von Informationen über die Primärstruktur des Proteins fungiert.

Die Proteinbiosynthese besteht aus einer Reihe von Reaktionen.

1. Aktivierung und Kodierung von Aminosäuren. tRNA hat die Form eines Kleeblatts, in dessen zentraler Schleife sich ein Triplett-Anticodon befindet, das dem Code für eine bestimmte Aminosäure und dem Codon auf der mRNA entspricht. Jede Aminosäure wird mithilfe der Energie von ATP mit der entsprechenden tRNA verbunden. Es entsteht ein tRNA-Aminosäurekomplex, der in die Ribosomen gelangt.

2. Bildung des mRNA-Ribosomen-Komplexes. mRNA im Zytoplasma ist durch Ribosomen auf dem granulären ER verbunden.

3. Zusammenbau der Polypeptidkette. tRNA mit Aminosäuren verbindet sich nach dem Prinzip der Anticodon-Codon-Komplementarität mit mRNA und gelangt in das Ribosom. Im Peptidzentrum des Ribosoms wird eine Peptidbindung zwischen zwei Aminosäuren gebildet und die freigesetzte tRNA verlässt das Ribosom. In diesem Fall rückt die mRNA jedes Mal um ein Triplett vor, führt eine neue tRNA – eine Aminosäure – ein und entfernt die freigesetzte tRNA aus dem Ribosom. Der gesamte Prozess wird durch ATP-Energie bereitgestellt. Eine mRNA kann sich mit mehreren Ribosomen verbinden und ein Polysom ​​bilden, in dem viele Moleküle eines Proteins gleichzeitig synthetisiert werden. Die Synthese endet, wenn auf der mRNA Nonsense-Codons (Stoppcodes) beginnen. Ribosomen werden von der mRNA getrennt und Polypeptidketten von ihnen entfernt. Da der gesamte Syntheseprozess im granulären endoplasmatischen Retikulum stattfindet, gelangen die resultierenden Polypeptidketten in die ER-Tubuli, wo sie ihre endgültige Struktur erhalten und in Proteinmoleküle umgewandelt werden.

Alle Synthesereaktionen werden durch spezielle Enzyme unter Aufwand von ATP-Energie katalysiert. Die Synthesegeschwindigkeit ist sehr hoch und hängt von der Länge des Polypeptids ab. Beispielsweise wird im Ribosom von Escherichia coli ein Protein aus 300 Aminosäuren in etwa 15–20 Sekunden synthetisiert.

Jedes Protein ist eine Kette oder mehrere Ketten von Aminosäuren in einer genau definierten Reihenfolge. Diese Sequenz bestimmt die Struktur des Proteins und damit alle seine biologischen Eigenschaften. Auch der Satz an Aminosäuren ist für fast alle lebenden Organismen universell.

CUU (Leu/L)Leucin
CUC (Leu/L)Leucin
CUA (Leu/L)Leucin
CUG (Leu/L)Leucin

In einigen Proteinen werden nicht standardmäßige Aminosäuren wie Selenocystein und Pyrrolysin durch das Ribosom eingefügt, das das Stoppcodon liest, was von den Sequenzen in der mRNA abhängt. Selenocystein gilt heute als die 21. und Pyrrolysin als die 22. Aminosäure, aus der Proteine ​​bestehen.

Trotz dieser Ausnahmen haben alle lebenden Organismen gemeinsame genetische Codes: Ein Codon besteht aus drei Nukleotiden, wobei die ersten beiden entscheidend sind; Codons werden von tRNA und Ribosomen in eine Aminosäuresequenz übersetzt.

Anmerkungen

Literatur

• Azimov A. Genetischer Code. Von der Evolutionstheorie bis zur Entschlüsselung der DNA. - M.: Tsentrpoligraf, 2006. - 208 S. - ISBN 5-9524-2230-6.
• Ratner V. A. Genetischer Code als System – Soros Educational Journal, 2000, 6, Nr. 3, S. 17-22.

Links

• Genetischer Code – Artikel von N. P. Dubinin und V. N. Soifer in der Großen Sowjetischen Enzyklopädie
• Genetischer Code in der Chemical Encyclopedia auf der Website
• Genetischer Code im Wörterbuch der Naturwissenschaften „Glossary.ru“

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „genetischer Code“ ist:

Ein einheitliches System zur „Aufzeichnung“ von Erbinformationen in Nukleinsäuremolekülen in Form einer Nukleotidsequenz, die für lebende Organismen charakteristisch ist. Der Kürze halber wird jedes Nukleotid mit einem russischen oder lateinischen Großbuchstaben bezeichnet, mit dem... ... Enzyklopädisches Wörterbuch

Englisch Code, genetisch; Deutsch Kod, genetischer. Ein System zur Aufzeichnung erblicher Informationen in DNA-Molekülen lebender Organismen. Antinazi. Enzyklopädie der Soziologie, 2009 ... Enzyklopädie der Soziologie

GENETISCHER CODE- (genetischer Code) Informationen, die in DNA-Molekülen und Boten-RNA enthalten sind und die Sequenz der Aminosäuren in jedem Protein bestimmen und somit die Natur aller Proteine ​​steuern, aus denen die Zelle besteht.… … Erklärendes Wörterbuch der Medizin

Ein System zur „Aufzeichnung“ von Erbinformationen in Nukleinsäuremolekülen; siehe Genetischer Code... Große sowjetische Enzyklopädie

Ein einheitliches System zur Erfassung der für lebende Organismen charakteristischen Vererbungen. Informationen in Nukleinsäuremolekülen in Form einer Nukleotidsequenz. Der Kürze halber wird jedes Nukleotid als russisch bezeichnet. oder lat. Großbuchstabe, der Name beginnt mit... ... Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

genetischer Code- Ein natürlicher Code zur Aufzeichnung und Speicherung genetischer Informationen in Nukleinsäuremolekülen in Form einer spezifischen linearen Nukleotidsequenz ... Wörterbuch der sprachlichen Begriffe T.V. Fohlen

- (Syn.: K. biologisch, K. erbliche Information, K. Nukleinsäuren) natürlich K. Aufzeichnung und Speicherung genetischer Informationen in Nukleinsäuremolekülen in Form einer bestimmten linearen Nukleotidsequenz ... Großes medizinisches Wörterbuch

GENETISCHER CODE- Englisch Code, genetisch; Deutsch Kod, genetischer. Ein System zur Aufzeichnung erblicher Informationen in DNA-Molekülen lebender Organismen ... Erklärendes Wörterbuch der Soziologie

Genetischer Code- In Nukleinsäuremolekülen enthaltene Informationen in Form einer Nukleotidsequenz über die erblichen Eigenschaften, die für einen bestimmten Typ eines lebenden Organismus charakteristisch sind... Adaptive Körperkultur. Prägnantes enzyklopädisches Wörterbuch

GENETISCHER CODE, eine Methode zur Aufzeichnung erblicher Informationen in Nukleinsäuremolekülen in Form einer Sequenz von Nukleotiden, die diese Säuren bilden. Eine bestimmte Nukleotidsequenz in DNA und RNA entspricht einer bestimmten Aminosäuresequenz in den Polypeptidketten von Proteinen. Es ist üblich, den Code mit Großbuchstaben des russischen oder lateinischen Alphabets zu schreiben. Jedes Nukleotid wird durch den Buchstaben bezeichnet, mit dem der Name der in seinem Molekül enthaltenen Stickstoffbase beginnt: A (A) – Adenin, G (G) – Guanin, C (C) – Cytosin, T (T) – Thymin; In der RNA ist Uracil anstelle von Thymin U (U). Jedes wird durch eine Kombination aus drei Nukleotiden – einem Triplett oder Codon – kodiert. Kurz gesagt, der Weg der Übertragung genetischer Informationen wird im sogenannten zusammengefasst. Das zentrale Dogma der Molekularbiologie: DNA ` RNA f Protein.

In besonderen Fällen können Informationen von der RNA auf die DNA übertragen werden, jedoch niemals von Proteinen auf Gene.

Die Umsetzung genetischer Informationen erfolgt in zwei Schritten. Im Zellkern wird Informations- oder Matrix-RNA (Transkription) auf DNA synthetisiert. In diesem Fall wird die DNA-Nukleotidsequenz in die mRNA-Nukleotidsequenz „umgeschrieben“ (umkodiert). Anschließend gelangt die mRNA in das Zytoplasma, heftet sich an das Ribosom und darauf wird wie auf einer Matrix die Polypeptidkette des Proteins synthetisiert (Translation). Aminosäuren werden mithilfe von Transfer-RNA in einer Reihenfolge an die im Aufbau befindliche Kette angehängt, die durch die Reihenfolge der Nukleotide in der mRNA bestimmt wird.

Aus vier „Buchstaben“ können Sie 64 verschiedene „Wörter“ (Codons) mit drei Buchstaben bilden. Von den 64 Codons kodieren 61 spezifische Aminosäuren und drei sind für die Vervollständigung der Synthese der Polypeptidkette verantwortlich. Da es 61 Codons pro 20 Aminosäuren gibt, aus denen Proteine ​​bestehen, werden einige Aminosäuren von mehr als einem Codon codiert (sogenannte Code-Degeneration). Diese Redundanz erhöht die Zuverlässigkeit des Codes und des gesamten Mechanismus der Proteinbiosynthese. Eine weitere Eigenschaft des Codes ist seine Spezifität (Eindeutigkeit): Ein Codon kodiert nur eine Aminosäure.

Darüber hinaus überlappt sich der Code nicht – die Informationen werden sequentiell, Triplett für Triplett, in eine Richtung gelesen. Die erstaunlichste Eigenschaft des Codes ist seine Universalität: Er ist in allen Lebewesen gleich – vom Bakterium bis zum Menschen (mit Ausnahme des genetischen Codes der Mitochondrien). Wissenschaftler sehen darin eine Bestätigung der Vorstellung, dass alle Organismen von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen.

Die Entschlüsselung des genetischen Codes, d. h. die Bestimmung der „Bedeutung“ jedes Codons und der Regeln, nach denen Informationen gelesen werden, erfolgte in den Jahren 1961–1965. und gilt als eine der bemerkenswertesten Errungenschaften der Molekularbiologie.

Durch den Transkriptionsprozess in der Zelle werden Informationen von der DNA auf das Protein übertragen: DNA – mRNA – Protein. Die in DNA und mRNA enthaltene genetische Information ist in der Nukleotidsequenz der Moleküle enthalten. Wie werden Informationen von der „Sprache“ der Nukleotide auf die „Sprache“ der Aminosäuren übertragen? Diese Übersetzung erfolgt mithilfe des genetischen Codes. Ein Code oder eine Chiffre ist ein Symbolsystem zur Übersetzung einer Informationsform in eine andere. Der genetische Code ist ein System zum Aufzeichnen von Informationen über die Aminosäuresequenz in Proteinen unter Verwendung der Nukleotidsequenz in der Boten-RNA. Wie wichtig genau die Reihenfolge der Anordnung gleicher Elemente (vier Nukleotide in der RNA) für das Verständnis und die Bewahrung der Bedeutung von Informationen ist, lässt sich an einem einfachen Beispiel erkennen: Durch die Neuanordnung der Buchstaben im Wortcode erhalten wir ein Wort mit einem anderen Bedeutung - Doc. Welche Eigenschaften hat der genetische Code?

1. Der Code ist Triplett. RNA besteht aus 4 Nukleotiden: A, G, C, U. Wenn wir versuchen würden, eine Aminosäure mit einem Nukleotid zu bezeichnen, würden 16 von 20 Aminosäuren unverschlüsselt bleiben. Ein aus zwei Buchstaben bestehender Code würde 16 Aminosäuren verschlüsseln (aus vier Nukleotiden können 16 verschiedene Kombinationen gebildet werden, von denen jede zwei Nukleotide enthält). Die Natur hat einen aus drei Buchstaben oder Tripletten bestehenden Code geschaffen. Das bedeutet, dass jede der 20 Aminosäuren durch eine Sequenz aus drei Nukleotiden kodiert wird, die als Triplett oder Codon bezeichnet wird. Aus 4 Nukleotiden können Sie 64 verschiedene Kombinationen von jeweils 3 Nukleotiden erstellen (4*4*4=64). Das ist mehr als genug, um 20 Aminosäuren zu kodieren, und 44 Codons scheinen überflüssig zu sein. Dies ist jedoch nicht der Fall.

2. Der Code ist degeneriert. Das bedeutet, dass jede Aminosäure durch mehr als ein Codon (von zwei bis sechs) verschlüsselt ist. Ausnahmen bilden die Aminosäuren Methionin und Tryptophan, die jeweils nur durch ein Triplett kodiert werden. (Dies ist in der genetischen Codetabelle zu sehen.) Die Tatsache, dass Methionin durch ein einzelnes OUT-Triplett kodiert wird, hat eine besondere Bedeutung, die Ihnen später klar wird (16).

3. Der Code ist eindeutig. Jedes Codon kodiert nur für eine Aminosäure. Bei allen gesunden Menschen kodiert das Triplett GAA oder GAG, I an sechster Stelle, in dem Gen, das Informationen über die Betakette des Hämoglobins trägt, für Glutaminsäure. Bei Patienten mit Sichelzellenanämie wird das zweite Nukleotid in diesem Triplett durch U ersetzt. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, kodieren die dabei gebildeten Tripletts GUA bzw. GUG für die Aminosäure Valin. Wozu ein solcher Austausch führt, wissen Sie bereits aus dem Abschnitt über DNA.

4. Zwischen Genen gibt es „Satzzeichen“. In gedruckten Texten steht am Ende jeder Phrase ein Punkt. Mehrere verwandte Phrasen bilden einen Absatz. In der Sprache der genetischen Information ist ein solcher Absatz ein Operon und seine komplementäre mRNA. Jedes Gen im Operon kodiert eine Polypeptidkette – eine Phrase. Da in manchen Fällen nacheinander mehrere unterschiedliche Polypeptidketten aus der mRNA-Matrix entstehen, müssen diese voneinander getrennt werden. Zu diesem Zweck gibt es im genetischen Code drei spezielle Tripletts – UAA, UAG, UGA, die jeweils den Abschluss der Synthese einer Polypeptidkette anzeigen. Somit fungieren diese Triolen als Satzzeichen. Sie befinden sich am Ende jedes Gens. Es gibt keine „Satzzeichen“ innerhalb des Gens. Da der genetische Code einer Sprache ähnelt, analysieren wir diese Eigenschaft am Beispiel einer aus Drillingen zusammengesetzten Phrase: Es war einmal eine stille Katze, diese Katze war mir lieb. Die Bedeutung dessen, was geschrieben steht, ist trotz des Fehlens von Satzzeichen klar. Wenn wir einen Buchstaben im ersten Wort (ein Nukleotid im Gen) entfernen, aber auch Buchstabentripel einlesen, dann ist das Ergebnis Unsinn: ilb ylk ott ilb yls erm ilm no otk Eine Verletzung der Bedeutung liegt auch dann vor, wenn ein oder zwei Nukleotide aus einem Gen verloren gehen. Das Protein, das von einem so beschädigten Gen abgelesen wird, hat nichts mit dem Protein zu tun, das vom normalen Gen kodiert wurde .

6. Der Code ist universell. Der genetische Code ist für alle auf der Erde lebenden Lebewesen derselbe. In Bakterien und Pilzen, Weizen und Baumwolle, Fischen und Würmern, Fröschen und Menschen kodieren dieselben Tripletts dieselben Aminosäuren.

Der genetische Code, auch Aminosäurecode genannt, ist ein System zum Aufzeichnen von Informationen über die Aminosäuresequenz in einem Protein unter Verwendung der Sequenz von Nukleotidresten in der DNA, die eine von vier stickstoffhaltigen Basen enthalten: Adenin (A), Guanin (G). ), Cytosin (C) und Thymin (T). Da die doppelsträngige DNA-Helix jedoch nicht direkt an der Synthese des Proteins beteiligt ist, das von einem dieser Stränge (d. h. RNA) kodiert wird, ist der Code in RNA-Sprache geschrieben, die stattdessen Uracil (U) enthält von Thymin. Aus dem gleichen Grund ist es üblich zu sagen, dass ein Code eine Folge von Nukleotiden und keine Nukleotidpaare ist.

Der genetische Code wird durch bestimmte Codewörter, sogenannte Codons, dargestellt.

Das erste Codewort wurde 1961 von Nirenberg und Mattei entschlüsselt. Sie erhielten einen Extrakt aus E. coli, der Ribosomen und andere für die Proteinsynthese notwendige Faktoren enthielt. Das Ergebnis war ein zellfreies System zur Proteinsynthese, das Proteine ​​aus Aminosäuren zusammensetzen konnte, wenn dem Medium die erforderliche mRNA hinzugefügt wurde. Durch Zugabe von synthetischer RNA, die nur aus Uracilen bestand, zum Medium stellten sie fest, dass ein Protein gebildet wurde, das nur aus Phenylalanin (Polyphenylalanin) bestand. Somit wurde festgestellt, dass das Nukleotidtriplett UUU (Codon) Phenylalanin entspricht. In den nächsten 5-6 Jahren wurden alle Codons des genetischen Codes bestimmt.

Der genetische Code ist eine Art Wörterbuch, das mit vier Nukleotiden geschriebenen Text in mit 20 Aminosäuren geschriebenen Proteintext übersetzt. Die übrigen im Protein vorkommenden Aminosäuren sind Modifikationen einer der 20 Aminosäuren.

Eigenschaften des genetischen Codes

Der genetische Code hat die folgenden Eigenschaften.

1. Dreifach- Jede Aminosäure entspricht einem Nukleotidtripel. Es lässt sich leicht berechnen, dass es 4 3 = 64 Codons gibt. Davon sind 61 semantisch und 3 unsinnig (Terminierung, Stoppcodons).
2. Kontinuität(keine Trennzeichen zwischen Nukleotiden) – Fehlen intragener Satzzeichen;

   Innerhalb eines Gens ist jedes Nukleotid Teil eines signifikanten Codons. Im Jahr 1961 Seymour Benzer und Francis Crick haben experimentell die Triplettnatur des Codes und seine Kontinuität (Kompaktheit) bewiesen. [zeigen]

   

   Die Essenz des Experiments: „+“-Mutation – Insertion eines Nukleotids. „-“-Mutation – Verlust eines Nukleotids.

   Eine einzelne Mutation („+“ oder „-“) am Anfang eines Gens oder eine Doppelmutation („+“ oder „-“) zerstört das gesamte Gen.

   Eine dreifache Mutation („+“ oder „-“) am Anfang eines Gens zerstört nur einen Teil des Gens.

   Eine vierfache „+“- oder „-“-Mutation zerstört wiederum das gesamte Gen.

   Das Experiment wurde an zwei benachbarten Phagengenen durchgeführt und zeigte dies

   1. Der Code ist ein Triplett und es gibt keine Interpunktion innerhalb des Gens
   2. Zwischen Genen gibt es Satzzeichen
3. Vorhandensein intergenerischer Satzzeichen- das Vorhandensein von Startcodons (sie beginnen mit der Proteinbiosynthese) und Terminatorcodons (die das Ende der Proteinbiosynthese anzeigen) unter den Tripletts;

   Herkömmlicherweise gehört auch das AUG-Codon, das erste nach der Leadersequenz, zu Satzzeichen. Es fungiert als Großbuchstabe. In dieser Position kodiert es Formylmethionin (in Prokaryoten).

   Am Ende jedes Gens, das ein Polypeptid kodiert, befindet sich mindestens eines von drei Stoppcodons oder Stoppsignalen: UAA, UAG, UGA. Sie beenden die Sendung.

4. Kolinearität- Übereinstimmung der linearen Sequenz von mRNA-Codons und Aminosäuren im Protein.
5. Spezifität- Jede Aminosäure entspricht nur bestimmten Codons, die nicht für eine andere Aminosäure verwendet werden können.
6. Unidirektionalität- Codons werden in eine Richtung gelesen – vom ersten Nukleotid zum nächsten
7. Entartung oder Redundanz, - eine Aminosäure kann durch mehrere Tripletts kodiert werden (Aminosäuren - 20, mögliche Tripletts - 64, 61 davon sind semantisch, d. h. im Durchschnitt entspricht jede Aminosäure etwa 3 Codons); Ausnahmen sind Methionin (Met) und Tryptophan (Trp).

   Der Grund für die Degeneration des Codes liegt darin, dass die semantische Hauptlast von den ersten beiden Nukleotiden im Triplett getragen wird und das dritte nicht so wichtig ist. Von hier Code-Entartungsregel : Wenn zwei Codons die gleichen ersten beiden Nukleotide haben und ihre dritten Nukleotide zur gleichen Klasse (Purin oder Pyrimidin) gehören, dann kodieren sie für die gleiche Aminosäure.

   Es gibt jedoch zwei Ausnahmen von dieser Idealregel. Dies ist das AUA-Codon, das nicht Isoleucin, sondern Methionin entsprechen sollte, und das UGA-Codon, das ein Stoppcodon ist, während es Tryptophan entsprechen sollte. Die Entartung des Codes hat offensichtlich eine adaptive Bedeutung.

8. Vielseitigkeit- Alle oben genannten Eigenschaften des genetischen Codes sind charakteristisch für alle lebenden Organismen.

   Codon	Universeller Code	Mitochondriale Codes
   		Wirbeltiere	Wirbellosen	Hefe	Pflanzen
   U.G.A.	STOPPEN	Trp	Trp	Trp	STOPPEN
   AUA	Ile	Getroffen	Getroffen	Getroffen	Ile
   CUA	Leu	Leu	Leu	Thr	Leu
   A.G.A.	Arg	STOPPEN	Ser	Arg	Arg
   AGG	Arg	STOPPEN	Ser	Arg	Arg

   Kürzlich wurde das Prinzip der Code-Universalität im Zusammenhang mit der Entdeckung des idealen Codes menschlicher Mitochondrien durch Berrell im Jahr 1979 ins Wanken gebracht, in dem die Regel der Code-Degeneration erfüllt ist. Im mitochondrialen Code entspricht das UGA-Codon Tryptophan und AUA Methionin, wie es die Code-Degenerationsregel erfordert.

   Vielleicht hatten zu Beginn der Evolution alle einfachen Organismen den gleichen Code wie die Mitochondrien, und dann kam es zu geringfügigen Abweichungen.

9. Nicht überlappend- jedes der Tripletts des genetischen Textes ist unabhängig voneinander, ein Nukleotid ist nur in einem Triplett enthalten; In Abb. zeigt den Unterschied zwischen überlappendem und nicht überlappendem Code.

   Im Jahr 1976 Die DNA des Phagen φX174 wurde sequenziert. Es verfügt über eine einzelsträngige zirkuläre DNA, die aus 5375 Nukleotiden besteht. Es war bekannt, dass der Phage neun Proteine ​​kodiert. Bei 6 von ihnen wurden hintereinander liegende Gene identifiziert.

   Es stellte sich heraus, dass es eine Überschneidung gibt. Gen E liegt vollständig innerhalb von Gen D. Sein Startcodon erscheint als Ergebnis einer Rahmenverschiebung um ein Nukleotid. Gen J beginnt dort, wo Gen D endet. Das Startcodon von Gen J überschneidet sich aufgrund einer Verschiebung um zwei Nukleotide mit dem Stoppcodon von Gen D. Die Konstruktion wird als „Verschiebung des Leserahmens“ um eine Anzahl von Nukleotiden bezeichnet, die kein Vielfaches von drei ist. Überlappungen wurden bisher nur für wenige Phagen nachgewiesen.

10. Geräuschunempfindlichkeit- das Verhältnis der Anzahl konservativer Substitutionen zur Anzahl radikaler Substitutionen.

    Nukleotidsubstitutionsmutationen, die nicht zu einer Änderung der Klasse der kodierten Aminosäure führen, werden als konservativ bezeichnet. Nukleotidsubstitutionsmutationen, die zu einer Änderung der Klasse der kodierten Aminosäure führen, werden als radikal bezeichnet.

    Da dieselbe Aminosäure von verschiedenen Tripletts kodiert werden kann, führen einige Substitutionen in Tripletts nicht zu einer Änderung der kodierten Aminosäure (zum Beispiel verlässt UUU -> UUC Phenylalanin). Einige Substitutionen verändern eine Aminosäure durch eine andere derselben Klasse (unpolar, polar, basisch, sauer), andere Substitutionen verändern auch die Klasse der Aminosäure.

    In jedem Triplett können 9 Einzelsubstitutionen vorgenommen werden, d.h. Es gibt drei Möglichkeiten, die zu ändernde Position auszuwählen (1., 2. oder 3.), und der ausgewählte Buchstabe (Nukleotid) kann in 4-1=3 andere Buchstaben (Nukleotid) geändert werden. Die Gesamtzahl der möglichen Nukleotidsubstitutionen beträgt 61 mal 9 = 549.

    Durch direkte Berechnung anhand der genetischen Codetabelle können Sie Folgendes überprüfen: 23 Nukleotidsubstitutionen führen zum Auftreten von Codons – Translationsterminatoren. 134 Substitutionen verändern die kodierte Aminosäure nicht. 230 Substitutionen verändern die Klasse der kodierten Aminosäure nicht. 162 Substitutionen führen zu einer Änderung der Aminosäureklasse, d.h. sind radikal. Von den 183 Substitutionen des 3. Nukleotids führen 7 zum Auftreten von Translationsterminatoren und 176 sind konservativ. Von den 183 Substitutionen des 1. Nukleotids führen 9 zum Auftreten von Terminatoren, 114 sind konservativ und 60 sind radikal. Von den 183 Substitutionen des 2. Nukleotids führen 7 zum Auftreten von Terminatoren, 74 sind konservativ, 102 sind radikal.