Дано:
В молекуле ДНК имеется 4 вида нуклеотидов: адениновый, тиминовый, цитозиновый и гуаниновый. Необходимо определить, каким должен быть генетический код, чтобы закодировать 20 аминокислот.
Найти:
Определить тип генетического кода для закодирования 20 аминокислот. Также нужно объяснить понятия вырожденности, неперекрываемости, специфичности, универсальности и коллинеарности генетического кода.
Решение:
Для закодирования 20 аминокислот необходимо иметь комбинацию нуклеотидов, которая обеспечит достаточное количество уникальных кодонов. Учитывая, что каждый из 4 видов нуклеотидов может находиться на любой из трех позиций в кодоне, рассмотрим возможные варианты:
1. Моноплетный код (1 нуклеотид на кодон): Недостаточное количество комбинаций для кодирования 20 аминокислот.
2. Диплетный код (2 нуклеотида на кодон): 4^2 = 16 возможных комбинаций, что также является недостаточным.
3. Триплетный код (3 нуклеотида на кодон): 4^3 = 64 возможных комбинации, что более чем достаточно для кодирования 20 различных аминокислот.
Ответ:
Генетический код должен быть триплетным для закодирования 20 аминокислот.
Пояснения:
- Вырожденность генетического кода означает, что большинство аминокислот кодируется не одним, а несколькими кодонами.
- Неперекрываемость генетического кода подразумевает отсутствие перекрытия между кодонами.
- Специфичность генетического кода указывает на то, что каждый кодон соответствует конкретной аминокислоте.
- Универсальность генетического кода означает, что он одинаков для всех организмов.
- Коллинеарность генетического кода означает, что последовательность нуклеотидов в гене соответствует последовательности аминокислот в белке.