ما هي الشفرة الوراثية وما هي خصائصها؟ ما هي الشفرة الوراثية: معلومات عامة ما المقصود بالشفرة الوراثية

يتم تحديد جميع السمات المورفولوجية والتشريحية والوظيفية لأي خلية حية أو كائن حي ككل من خلال بنية البروتينات المحددة التي تشكل الخلايا. القدرة على تصنيع البروتينات المحددة بدقة فقط هي خاصية وراثية للكائنات الحية. يتم تحديد تسلسل الأحماض الأمينية في سلسلة البولي ببتيد - البنية الأساسية للبروتين، والتي تعتمد عليها خصائصه البيولوجية - من خلال تسلسل النيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي. هذا الأخير هو حارس المعلومات الوراثية في الخلايا.

تسلسل النيوكليوتيدات في سلسلة متعدد النوكليوتيدات من الحمض النووي محدد جدًا لكل خلية ويمثلها الكود الجينيوالتي يتم من خلالها تسجيل معلومات حول تركيب بروتينات معينة. وهذا يعني أنه في الحمض النووي، يتم تشفير كل رسالة بتسلسل محدد من أربعة أحرف - A، G، T، C، تمامًا كما يتم تشفير الرسالة المكتوبة بأحرف (حروف) من الأبجدية أو شفرة مورس. الكود الوراثي هو ثلاثيةأي أن كل حمض أميني يتم تشفيره بواسطة مجموعة معروفة من ثلاث نيوكليوتيدات متجاورة تسمى كودون. من السهل حساب أن عدد المجموعات المحتملة لأربعة نيوكليوتيدات في ثلاث سيكون 64.

اتضح أن الرمز هو عديدأو "منحط" أي أن نفس الحمض الأميني يمكن تشفيره بعدة كودونات ثلاثية (من 2 إلى b)، في حين أن كل ثلاثية تشفر حمض أميني واحد فقط، على سبيل المثال، بلغة messenger RNA:

• فينيل ألانين - UUU، UUC؛
• إيزوليوسين - الجامعة الأمريكية بالقاهرة، الجامعة الأمريكية بالقاهرة، AUA؛
• البرولين - CCU، CCC، CCA، CCG؛
• سيرين - UCU، UCC، UCA، UCG، AGU، AGC.

وبصرف النظر عن هذا، فإن الرمز هو غير التداخل، ت.س. لا يمكن أن يكون نفس النوكليوتيدات جزءًا من ثلاثة توائم متجاورة في نفس الوقت. وأخيرًا، لا يحتوي هذا الرمز على فواصل، مما يعني أنه في حالة فقدان نيوكليوتيد واحد، فعند قراءته، سيحل محله أقرب نيوكليوتيد من الكودون المجاور، مما سيغير ترتيب القراءة بالكامل. لذلك، يتم ضمان القراءة الصحيحة للكود من messenger RNA بواسطة شركة الاتصالات إذا تمت قراءته من نقطة محددة بدقة. كودونات البداية في الجزيء والـ RNA هي الثلاثية AUG و GU G.

رمز النوكليوتيدات عالمي لجميع الكائنات الحية والفيروسات: رمز ثلاثي متطابق للأحماض الأمينية المتطابقة. ويمثل هذا الاكتشاف خطوة جادة نحو فهم أعمق لجوهر المادة الحية، لأن عالمية الشفرة الوراثية تشير إلى وحدة أصل جميع الكائنات الحية. حتى الآن، تم فك رموز ثلاثة توائم لجميع الأحماض الأمينية العشرين التي تشكل البروتينات الطبيعية. لذلك، بمعرفة ترتيب الثلاثيات في جزيء الحمض النووي (الشفرة الوراثية)، من الممكن تحديد ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين.

يمكن لجزيء DNA واحد أن يشفر تسلسل الأحماض الأمينية للعديد من البروتينات. يُطلق على الجزء الوظيفي من جزيء DNA الذي يحمل معلومات حول بنية جزيء واحد من عديد الببتيد أو RNA الجينوم. هناك جينات بنيوية، تشفر المعلومات اللازمة لتخليق البروتينات الهيكلية والإنزيمية، وجينات تحتوي على معلومات لتخليق الحمض الريبي النووي النقال (tRNA)، والرنا الريباسي الريباسي (rRNA)، وما إلى ذلك.

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.

في أي خلية أو كائن حي، يتم تحديد جميع السمات التشريحية والمورفولوجية والوظيفية من خلال بنية البروتينات التي تتكون منها. الخاصية الوراثية للجسم هي القدرة على تصنيع بروتينات معينة. توجد الأحماض الأمينية في سلسلة متعددة الببتيد، والتي تعتمد عليها الخصائص البيولوجية.
كل خلية لها تسلسلها الخاص من النيوكليوتيدات في سلسلة متعدد النوكليوتيدات في الحمض النووي. هذا هو الكود الوراثي للحمض النووي. من خلاله يتم تسجيل معلومات حول تركيب بروتينات معينة. توضح هذه المقالة ماهية الشفرة الوراثية وخصائصها ومعلوماتها الوراثية.

قليلا من التاريخ

فكرة احتمال وجود شفرة وراثية صاغها ج. جامو وأ. داون في منتصف القرن العشرين. ووصفوا أن تسلسل النوكليوتيدات المسؤول عن تخليق حمض أميني معين يحتوي على ثلاث وحدات على الأقل. في وقت لاحق، أثبتوا العدد الدقيق للنيوكليوتيدات الثلاثة (هذه وحدة من الشفرة الوراثية)، والتي كانت تسمى الثلاثية أو الكودون. هناك أربعة وستين نيوكليوتيدًا في المجمل، لأن جزيء الحمض الذي يتواجد فيه الحمض النووي الريبي (RNA) يتكون من أربعة بقايا نيوكليوتيدات مختلفة.

ما هو الكود الوراثي

إن طريقة تشفير تسلسل بروتينات الأحماض الأمينية بسبب تسلسل النيوكليوتيدات هي سمة لجميع الخلايا والكائنات الحية. هذا هو الكود الوراثي.
هناك أربعة نيوكليوتيدات في الحمض النووي:

• الأدينين - أ؛
• جوانين - ز؛
• السيتوزين - ج؛
• الثايمين - ت.

يُشار إليها بالحروف اللاتينية الكبيرة أو (في أدب اللغة الروسية) بالحروف الروسية.
يحتوي الحمض النووي الريبوزي أيضًا على أربعة نيوكليوتيدات، لكن أحدها يختلف عن الحمض النووي:

• الأدينين - أ؛
• جوانين - ز؛
• السيتوزين - ج؛
• اليوراسيل - U.

جميع النيوكليوتيدات مرتبة في سلاسل، حيث يحتوي DNA على حلزون مزدوج بينما يحتوي RNA على حلزون واحد.
تُبنى البروتينات حيث تحدد خصائصها البيولوجية، الموجودة في تسلسل معين.

خصائص الشفرة الوراثية

ثلاثية. وحدة الشفرة الوراثية تتكون من ثلاثة أحرف، وهي ثلاثية. وهذا يعني أن الأحماض الأمينية العشرين الموجودة يتم تشفيرها بواسطة ثلاث نيوكليوتيدات محددة تسمى الكودونات أو الثلاثيات. هناك أربعة وستين مجموعة يمكن تكوينها من أربعة نيوكليوتيدات. هذه الكمية أكثر من كافية لتشفير عشرين حمضًا أمينيًا.
الانحطاط. يتوافق كل حمض أميني مع أكثر من كودون، باستثناء الميثيونين والتربتوفان.
عدم الغموض. كودون واحد لحمض أميني واحد. على سبيل المثال، في جين الشخص السليم الذي يحتوي على معلومات حول الهدف بيتا للهيموجلوبين، يقوم ثلاثي GAG وGAA بتشفير A في كل شخص مصاب بمرض فقر الدم المنجلي، ويتم تغيير نيوكليوتيد واحد.
العلاقة الخطية المتداخلة. يتوافق تسلسل الأحماض الأمينية دائمًا مع تسلسل النيوكليوتيدات التي يحتوي عليها الجين.
إن الشفرة الوراثية متواصلة ومدمجة، مما يعني أنها لا تحتوي على علامات ترقيم. وهذا هو، بدءا من كودون معين، تحدث القراءة المستمرة. على سبيل المثال، ستتم قراءة AUGGGUGTSUAUAUGUG على النحو التالي: AUG، GUG، TSUU، AAU، GUG. ولكن ليس AUG أو UGG وما إلى ذلك أو أي شيء آخر.
براعه. إنه نفس الشيء بالنسبة لجميع الكائنات الأرضية، من البشر إلى الأسماك والفطريات والبكتيريا.

طاولة

لا يتم تضمين جميع الأحماض الأمينية المتوفرة في الجدول المعروض. هيدروكسي برولين، هيدروكسي سيلين، فوسفوسرين، مشتقات اليود من التيروزين، السيستين وبعضها غائبة، لأنها مشتقات من الأحماض الأمينية الأخرى المشفرة بواسطة m-RNA والتي تشكلت بعد تعديل البروتينات نتيجة للترجمة.
ومن المعروف من خصائص الشفرة الوراثية أن كودون واحد قادر على تشفير حمض أميني واحد. الاستثناء هو الكود الوراثي الذي يؤدي وظائف إضافية ويشفر الفالين والميثيونين. إن mRNA، الموجود في بداية الكودون، يربط t-RNA، الذي يحمل فورميل ميثيون. عند الانتهاء من عملية التصنيع، يتم فصله وأخذ بقايا الفورميل معه، ويتحول إلى بقايا ميثيونين. وبالتالي، فإن الكودونات المذكورة أعلاه هي البادئة في تركيب سلسلة البولي ببتيد. إذا لم يكونوا في البداية، فلا يختلفون عن الآخرين.

المعلومات الجينية

ويعني هذا المفهوم برنامجًا للخصائص ينتقل من الأجداد. إنه جزء لا يتجزأ من الوراثة كشفرة وراثية.
يتم تحقيق الشفرة الوراثية أثناء تخليق البروتين:

• الحمض النووي الريبي المرسال؛
• الرنا الريباسي الريباسي.

يتم نقل المعلومات من خلال الاتصال المباشر (DNA-RNA-بروتين) والاتصال العكسي (بروتين متوسط-DNA).
يمكن للكائنات الحية استقباله وتخزينه ونقله واستخدامه بأكبر قدر من الفعالية.
تحدد المعلومات التي تنتقل عن طريق الميراث تطور كائن حي معين. ولكن بسبب التفاعل مع البيئة، فإن رد فعل الأخير مشوه، بسبب حدوث التطور والتنمية. وبهذه الطريقة، يتم إدخال معلومات جديدة إلى الجسم.

أوضح حساب قوانين البيولوجيا الجزيئية واكتشاف الشفرة الوراثية الحاجة إلى الجمع بين علم الوراثة ونظرية داروين، والتي على أساسها ظهرت نظرية التطور الاصطناعية - علم الأحياء غير الكلاسيكي.
إن وراثة داروين وتنوعه وانتقاءه الطبيعي يكملها الانتقاء المحدد وراثيا. ويتحقق التطور على المستوى الجيني من خلال الطفرات العشوائية ووراثة السمات الأكثر قيمة والأكثر تكيفًا مع البيئة.

فك شفرة الإنسان

وفي التسعينات تم إطلاق مشروع الجينوم البشري، ونتيجة لذلك تم اكتشاف أجزاء الجينوم التي تحتوي على 99.99% من الجينات البشرية في الألفين. الأجزاء التي لا تشارك في تخليق البروتين وغير المشفرة تظل مجهولة. ولا يزال دورهم مجهولا حتى الآن.

تم اكتشاف الكروموسوم 1 آخر مرة في عام 2006، وهو الأطول في الجينوم. أكثر من ثلاثمائة وخمسين مرضاً، بما فيها السرطان، تظهر نتيجة الاضطرابات والطفرات فيه.

لا يمكن المبالغة في تقدير دور مثل هذه الدراسات. عندما اكتشفوا ما هو الكود الوراثي، أصبح معروفا وفقا لما يحدث من أنماط التطور، وكيف يتم تشكيل البنية المورفولوجية، والنفسية، والاستعداد لبعض الأمراض، والتمثيل الغذائي وعيوب الأفراد.

الكود الجيني، نظام لتسجيل المعلومات الوراثية على شكل تسلسل من قواعد النيوكليوتيدات في جزيئات الحمض النووي (في بعض الفيروسات - الحمض النووي الريبي)، والذي يحدد البنية الأولية (موقع بقايا الأحماض الأمينية) في جزيئات البروتين (عديد الببتيد). تمت صياغة مشكلة الشفرة الوراثية بعد إثبات الدور الجيني للحمض النووي (علماء الأحياء الدقيقة الأمريكيون O. Avery، K. McLeod، M. McCarthy، 1944) وفك رموز بنيته (J. Watson، F. Crick، 1953)، بعد إثبات أن الجينات تحدد بنية الإنزيمات ووظائفها (مبدأ "جين واحد - إنزيم واحد" بقلم ج. بيدل وإي. تاتيم، 1941) وأن هناك اعتمادًا على البنية المكانية ونشاط البروتين على بنيته الأولية (ف. سانجر، 1955). إن مسألة كيفية تحديد مجموعات من قواعد الأحماض النووية الأربعة لتناوب 20 من بقايا الأحماض الأمينية الشائعة في البوليببتيدات تم طرحها لأول مرة بواسطة G. Gamow في عام 1954.

بناءً على تجربة درسوا فيها تفاعلات عمليات الإدراج والحذف لزوج من النيوكليوتيدات في أحد جينات العاثيات البكتيرية T4، حدد ف. كريك وعلماء آخرون في عام 1961 الخصائص العامة للشفرة الوراثية: الثلاثية، أي، تتوافق كل بقايا حمض أميني في سلسلة البولي ببتيد مع مجموعة من ثلاث قواعد (ثلاثية أو كودون) في الحمض النووي للجين؛ تتم قراءة الكودونات داخل الجين من نقطة ثابتة، في اتجاه واحد و"بدون فواصل"، أي أن الكودونات لا تفصلها أي إشارات عن بعضها البعض؛ الانحطاط، أو التكرار - يمكن تشفير نفس بقايا الأحماض الأمينية بواسطة عدة كودونات (كودونات مرادفة). افترض المؤلفون أن الكودونات لا تتداخل (كل قاعدة تنتمي إلى كودون واحد فقط). استمرت الدراسة المباشرة لقدرة الترميز لدى التوائم الثلاثة باستخدام نظام تخليق البروتين الخالي من الخلايا تحت سيطرة الرنا المرسال الاصطناعي (mRNA). بحلول عام 1965، تم فك الشفرة الوراثية بالكامل في أعمال S. Ochoa وM. Nirenberg وH. G. Korana. كان كشف أسرار الشفرة الوراثية أحد الإنجازات البارزة في علم الأحياء في القرن العشرين.

يتم تنفيذ الشفرة الوراثية في الخلية خلال عمليتين مصفوفيتين - النسخ والترجمة. الوسيط بين الجين والبروتين هو mRNA، الذي يتشكل أثناء النسخ على أحد خيوط الحمض النووي. في هذه الحالة، تتم "إعادة كتابة" تسلسل قواعد الحمض النووي، الذي يحمل معلومات حول البنية الأولية للبروتين، في شكل تسلسل قواعد mRNA. ثم، أثناء الترجمة على الريبوسومات، تتم قراءة تسلسل النيوكليوتيدات في mRNA عن طريق نقل RNAs (tRNAs). الأخير له نهاية مستقبلة، والتي ترتبط بها بقايا الحمض الأميني، ونهاية محول، أو ثلاثي مضاد الكودون، الذي يتعرف على كودون mRNA المقابل. يحدث تفاعل الكودون والكودون المضاد على أساس الاقتران الأساسي التكميلي: الأدينين (A) - اليوراسيل (U)، الجوانين (G) - السيتوزين (C)؛ في هذه الحالة، يتم ترجمة التسلسل الأساسي للmRNA إلى تسلسل الأحماض الأمينية للبروتين المركب. تستخدم الكائنات الحية المختلفة أكوادًا مترادفة مختلفة بترددات مختلفة لنفس الحمض الأميني. تبدأ (تبدأ) قراءة mRNA الذي يشفر سلسلة البولي ببتيد بكودون AUG المطابق للحمض الأميني ميثيونين. بشكل أقل شيوعًا، في بدائيات النوى، رموز البدء هي GUG (فالين)، UUG (ليوسين)، AUU (إيزوليوسين)، وفي حقيقيات النوى - UUG (ليوسين)، AUA (إيزوليوسين)، ACG (ثريونين)، CUG (ليوسين). يؤدي هذا إلى تعيين ما يسمى بالإطار، أو المرحلة، للقراءة أثناء الترجمة، أي أنه تتم بعد ذلك قراءة تسلسل النيوكليوتيدات الكامل للـ mRNA ثلاثيًا تلو الآخر من tRNA حتى يتم العثور على أي من الكودونات الإنهاء الثلاثة، والتي تسمى غالبًا كودونات التوقف، على مرنا: UAA، UAG، UGA (الجدول). قراءة هذه الثلاثة توائم تؤدي إلى استكمال تركيب سلسلة البولي ببتيد.

تظهر كودونات AUG وتوقف في بداية ونهاية مناطق ترميز mRNA للبوليبيبتيدات، على التوالي.

الشفرة الوراثية شبه عالمية. هذا يعني أن هناك اختلافات طفيفة في معنى بعض الكودونات بين الكائنات، وهذا ينطبق بشكل أساسي على الكودونات الإنهاءية، والتي يمكن أن تكون ذات دلالة؛ على سبيل المثال، في الميتوكوندريا لبعض حقيقيات النوى والميكوبلازما، يقوم UGA بتشفير التربتوفان. بالإضافة إلى ذلك، في بعض mRNAs للبكتيريا وحقيقيات النوى، يقوم UGA بتشفير حمض أميني غير عادي - سيلينوسيستين، و UAG في إحدى البكتيريا الأثرية - بيروليسين.

هناك وجهة نظر مفادها أن الشفرة الوراثية نشأت بالصدفة (فرضية "الصدفة المجمدة"). والأرجح أنه تطور. ويدعم هذا الافتراض وجود نسخة أبسط وأقدم على ما يبدو من الكود، والتي تُقرأ في الميتوكوندريا وفقًا لقاعدة "اثنين من ثلاثة"، حيث يتم تحديد الحمض الأميني بواسطة قاعدتين فقط من القواعد الثلاثة. في الثلاثي.

مضاءة: كريك إف إن أ. يا. الطبيعة العامة للشفرة الوراثية للبروتينات // Nature. 1961. المجلد. 192؛ الشفرة الوراثية. نيويورك، 1966؛ Ichas M. الكود البيولوجي. م، 1971؛ Inge-Vechtomov S.G. كيف تتم قراءة الشفرة الوراثية: القواعد والاستثناءات // العلوم الطبيعية الحديثة. م، 2000. ت 8؛ Ratner V. A. الكود الوراثي كنظام // مجلة سوروس التعليمية. 2000. ت 6. رقم 3.

إس جي إنجي فيشتوموف.

تُفهم الشفرة الوراثية عادة على أنها نظام من العلامات التي تشير إلى الترتيب المتسلسل لمركبات النيوكليوتيدات في DNA وRNA، والذي يتوافق مع نظام إشارة آخر يعرض تسلسل مركبات الأحماض الأمينية في جزيء البروتين.

انه مهم!

عندما تمكن العلماء من دراسة خصائص الكود الوراثي، تم الاعتراف بالعالمية باعتبارها واحدة من الخصائص الرئيسية. نعم، رغم أن الأمر قد يبدو غريبًا، إلا أن كل شيء متحد بشفرة وراثية عالمية واحدة ومشتركة. وقد تشكلت على مدى فترة طويلة من الزمن، وانتهت العملية منذ حوالي 3.5 مليار سنة. وبالتالي يمكن تتبع آثار تطوره في بنية الكود منذ بدايته وحتى يومنا هذا.

عندما نتحدث عن تسلسل ترتيب العناصر في الشفرة الوراثية، فإننا نعني أنه بعيد عن الفوضى، ولكن لديه ترتيب محدد بدقة. وهذا أيضًا يحدد إلى حد كبير خصائص الشفرة الوراثية. وهذا يعادل ترتيب الحروف والمقاطع في الكلمات. وبمجرد أن نكسر النظام المعتاد، فإن معظم ما نقرأه على صفحات الكتب أو الصحف سيتحول إلى هراء سخيف.

الخصائص الأساسية للشفرة الوراثية

عادةً ما يحتوي الرمز على بعض المعلومات المشفرة بطريقة خاصة. من أجل فك الكود، عليك أن تعرف السمات المميزة.

لذا فإن الخصائص الرئيسية للشفرة الوراثية هي:

• ثلاثية.
• الانحطاط أو التكرار.
• عدم الغموض؛
• استمرارية؛
• براعة المذكورة بالفعل أعلاه.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على كل عقار.

1. ثلاثية

يحدث هذا عندما تشكل ثلاثة مركبات نيوكليوتيدية سلسلة متسلسلة داخل الجزيء (أي DNA أو RNA). ونتيجة لذلك، يتم إنشاء مركب ثلاثي أو تشفير أحد الأحماض الأمينية، وموقعه في السلسلة الببتيدية.

تتميز الكودونات (وهي أيضًا كلمات رمزية!) بتسلسل اتصالاتها ونوع المركبات النيتروجينية (النيوكليوتيدات) التي تشكل جزءًا منها.

من المعتاد في علم الوراثة التمييز بين 64 نوعًا من الكودونات. ويمكنها تكوين مجموعات من أربعة أنواع من النيوكليوتيدات، 3 في كل منها. وهذا يعادل رفع العدد 4 إلى القوة الثالثة. وبالتالي، من الممكن تكوين 64 مجموعة نيوكليوتيدات.

2. تكرار الشفرة الوراثية

يتم ملاحظة هذه الخاصية عندما تكون هناك حاجة إلى عدة أكواد لتشفير حمض أميني واحد، عادة في حدود 2-6. ويمكن تشفير التربتوفان فقط باستخدام ثلاثية واحدة.

3. عدم الغموض

ويدخل ضمن خصائص الشفرة الوراثية كمؤشر على الوراثة الجينية السليمة. على سبيل المثال، يمكن لثلاثي GAA، الذي يحتل المركز السادس في السلسلة، أن يخبر الأطباء عن الحالة الجيدة للدم، وعن الهيموجلوبين الطبيعي. وهو الذي يحمل معلومات عن الهيموجلوبين ويتم تشفيره به أيضًا، وإذا كان الشخص مصابًا بفقر الدم، يتم استبدال أحد النيوكليوتيدات بحرف آخر من الكود - U، وهو إشارة للمرض.

4. الاستمرارية

عند تسجيل هذه الخاصية للشفرة الوراثية، يجب أن نتذكر أن الكودونات، مثل الروابط في السلسلة، لا تقع على مسافة، ولكن على مقربة مباشرة، واحدة تلو الأخرى في سلسلة الحمض النووي، ولا تنقطع هذه السلسلة - ليس لها بداية أو نهاية.

5. براعة

يجب ألا ننسى أبدًا أن كل شيء على الأرض متحد برمز وراثي مشترك. وبالتالي، في الرئيسيات والبشر، في الحشرات والطيور، في شجرة الباوباب التي يبلغ عمرها مائة عام ونصل العشب الذي بالكاد خرج من الأرض، يتم تشفير ثلاثة توائم مماثلة بواسطة أحماض أمينية مماثلة.

تحتوي الجينات على المعلومات الأساسية حول خصائص كائن حي معين، وهو نوع من البرنامج الذي يرثه الكائن الحي من أولئك الذين عاشوا سابقًا والذي يوجد كشفرة وراثية.