Эволюция избыточности генетического кода

Короче говоря

Глядя на генетический код, кажется, что наибольшая избыточность приходится на третью букву, а не на первую или вторую букву кодона. Почему это развивалось таким образом?

Более длинная версия

Чтобы сравнить относительную избыточность каждой буквы кодона, предположим, что все кодоны встречаются с одинаковой частотой. Вероятно, это неправильно, но полезно для расчетов. Использование наблюдаемых частот использования кодонов в данной популяции изменило бы следующие вероятности, но вопрос о том, почему некоторые позиции в кодоне имеют большую избыточность, чем некоторые другие, все еще остается в силе.

Замена первой буквы кодона имеет вероятность 1 2048 ≈ 0,00005 (Стоп-кодон) быть синонимом. Замена второй буквы кодона имеет вероятность 3 256 ≈ 0,012 (нуклеотидные основания U и G) должны быть синонимами. Замена третьей буквы имеет вероятность ровно 2 3 быть синонимом.

Вероятность того, что замена будет синонимичной при условии, что она произошла на...

  • Первое письмо: 1 2048 ≈ 0,00005
  • Второе письмо: 3 256 ≈ 0,012
  • Третье письмо: 2 3

Почему в кодоне больше избыточности в третьей позиции, чем во второй (которая имеет большую избыточность, чем первая позиция) в кодоне?

введите описание изображения здесь

когда-нибудь слышали о колебательных парах оснований? я думаю, причина в том, что связывание антикодона с кодоном происходит с направленностью, 5'-3' (со стороны кодона), поэтому, когда первые 2 основания соединены, у третьего в антикодоне не хватает энергии, чтобы разорвать спаривание, даже если это очень разные.

Ответы (1)

Чтобы полностью понять концепцию колебательного спаривания оснований, нам необходимо рассмотреть нуклеотидные последовательности антикодонов в тРНК, которые должны «читать» генетический код, когда мРНК транслируется на рибосоме. Нуклеотид в положении колебания антикодона, например, часто представляет собой инозин. Согласно правилам колебательного спаривания оснований, инозин потенциально может спаривать основания с тремя другими нуклеотидами.

На практике это означает, что клетка может использовать менее 63 уникальных генов тРНК для декодирования мРНК, несущих сообщения, состоящие из 63 различных «слов» (кодонов).

В активной клетке А-сайт рибосомы, где связывается заряженная тРНК, большую часть времени занят неправильной тРНК (на основании закона действующих масс, когда любая заряженная тРНК может случайным образом диффундировать в сайт связывания). С тРНК, которые могут распознавать несколько кодонов (что и дает нам гипотеза колебания), любой конкретный белок может транслироваться быстрее (при условии, что правильно заряженные тРНК ограничивают реакцию полимеризации полипептида).

Итак, это практические разветвления таблицы, которую вы представили, но объяснение, как и для большинства основанных на почему вопросов о биологической эволюции, является модернизацией. Естественный отбор может работать только с подручными материалами, и поэтому мы можем заключить, что в период, когда этот генетический код был завершен, организмы, которые его использовали, были более успешными, чем другие. И текущий код основан на том, как выглядел предыдущий. «Спуск по модификации» — это исходное описание.

[ой, извините за педантичный голос в части «как работает отбор», я только что посмотрел ваш профиль и понял, что вы, вероятно, можете научить меня этому предмету]

Эволюция избыточности генетического кода
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v