Генетикалық кодтардың шығу тегі

Ядролық ДНҚ молекуласының генетикалық коды әмбебап, өйткені ол барлық тірі организмдерде бірдей, яғни барлық тірі организмдерде кодондардың бірдей жұптары қолданылады. Генетикалық кодтың әмбебаптық сипатын органикалық формалардың шығу тегінің бір екндігі туралы қазіргі заманғы дәлелдемелерден білуге болады.

Генетикалық кодтың құрылымының негізгі келбеті анықталғаннан кейін оның шығу тегі жайлы, яғни эволюциясы туралы гипотезалар туындай бастады, қазіргі кезде оның бірңеше гипотезалары белгілі. Бірінші гипотеза бойынша, алғашқы код екімағыналы кодондардан тұрды, яғни мұнда генетикалық ақпараттардың трансляциясы болмады. Сондықтан организмдердің эволюциясы процесінде генетикалық кодтың дамуы қатенің қысқаруы принципі бойынша жүрді, нәтижесінде қазіргі кездегі кодтың қалыптасуына әкелді делінген. Керісінше, басқа гипотеза бойынша код эволюция процесінде мутациялық көрінудің летальды жағдайы төменгі деңгейге теңелгенде, яғни кодондарда мутация жиілігінің төмендеуіне және аминқышқылдары тізбегіндегі өзгерістердің болуына байланысты пайда болған. Эволюция процесінде код бір кезеңде «қатып қалды», яғни қазіргі біз көріп отырған көрністегідей.

Үшінші гипотеза бойынша, алғашқы код дуплетті болған және ол 16 дуплетті кодондардан тұрған деп есептелген. Әр 15 дуплеттер сәйкес 15 аминқышқылдарын кодтаған, ал 16 дуплет болса, гендер арасында бос кеңістіктің түзілуін қамтамасыз еткен (брешь). РНҚ молекуласының каталитикалық (жылдамдатқыш) қасиетін және рибосомадағы жоғарғы концентрациясы анықталғаннан кейін клеткалардағы тРНҚ молекулалары аминқышқылдармен байланысуды өздері атқарды, ал рибосомалар рөлін алғашқы рРНҚ молекулалары атқарды деп болжанған. Триплетті код эволюция барысында қалған бес аминқышқылдары пайда болғаннан кейін түзілген және оның шығуы әр кодонға үшінші негіздің қосылуымен байланысты болған.

Қазіргі кездегі генетикалық код алғашқы кезде тек бірнеше аминқышқылдарын ғана кодтауға қабілеті болған арнайы кодтардың ұзақ уақыт бойғы эволюциясының нәтижесі деп білуге болады, яғни мұнда азоттық негіздің екі типі ғана қатынасады. Келесі реттегі кодтың эволюциясы мағынасыз триплеттер санының азаюымен және мағыналы триплеттердің санының өсуімен сипатталады. Бұл өз кезегінде пайда болған триплеттердің «оқылуына» әкелді. Эволюцияда кодтың соңғы кезеңі сәйкес нуклеотидтермен танылатын аминқышқылдарының санының өсуіне, тРНҚ молекуласының синтезіне және ферменттердің активтенуіне байланысты болды. Белоктардың саны және құрылымы қазіргі кездегідей болғанда эволюция барысында код «тұрақтанды».

Митохондриялы кодқа келетін болсақ, ол ядролық кодпен салыстырғанда анайы деп есептеледі. Мысалы, УУА антикодоны қазіргі кездегі митохондриялық кодта да алғашқы екі нуклеотид антикодон қызметін атқара алады, ал оның үшінші нуклеотиді мүмкін У, Ц, А немесе Г бола алады. Сонда да болса, митохондрияның бактериядан шыққанын ескерсек, онда митохондриялы код бактериялық код негізінде пайда болған деуге болады. Митохондриялы генетикалық код арқылы бақыланып отырған белок биосинтезін хлоропластық генетикалық кодпен салыстыратын болсақ, хлоропластық генетикалық кодтың митохондриялық генетикалық кодқа қарағанда белок молекуласын көптеп синтездейтіні белгісіз болып қала бермек. Осыған қарап, генетикалық кодтың шығу тегі және эволюциясы туралы қазіргі кездегі көзқарас қарама-қайшы пікірде, яғни қазіргі таңда тәжірибелік мәліметтердің аздығынан бар тұжырымдамалар тек тұжырым күйінде қала бермек.

Әлеуметтік желілерде бөлісіңіз: