Ποια χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα επιτρέπουν σε ένα γονίδιο να λειτουργεί μέσα στα κύτταρα να πετάξει.

Ο γενετικός κώδικας είναι αξιοσημείωτα συνεπής σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των μύγες. Αυτή η συνέπεια είναι ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά που επιτρέπει σε ένα γονίδιο από έναν οργανισμό να εργάζεται σε ένα άλλο. Ακολουθεί μια ανάλυση των χαρακτηριστικών που το καθιστούν δυνατό:

1. Παγκόσμιος κωδικός:

* κωδικόνια: Ο γενετικός κώδικας διαβάζεται σε μονάδες τριών γραμμάτων που ονομάζονται κωδικόνια. Κάθε κωδικόνιο καθορίζει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ. Η συντριπτική πλειοψηφία των κωδικόνων έχουν το ίδιο νόημα σε όλους τους οργανισμούς, από τα βακτήρια έως τους ανθρώπους έως τις μύγες.

* αμινοξέα: Τα ίδια τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών και τα ίδια 20 αμινοξέα χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πρωτεϊνών σε όλα τα ζωντανά πράγματα.

2. Πλεονασμός και εκφυλισμός:

* Πολλαπλά κωδικόνια: Τα περισσότερα αμινοξέα κωδικοποιούνται από πολλαπλά κωδικόνια. Αυτή η πλεονασμός σημαίνει ότι ακόμη και αν ένα μόνο νουκλεοτίδιο αλλάξει σε ένα γονίδιο, η παραγόμενη πρωτεΐνη μπορεί να εξακολουθεί να είναι η ίδια. Αυτός ο "εκφυλισμός" παρέχει ένα buffer έναντι μεταλλάξεων, επιτρέποντας τις παραλλαγές στον γενετικό κώδικα χωρίς να διαταράσσουν απαραιτήτως τη λειτουργία της πρωτεΐνης.

3. Μεταγραφή και μετάφραση:

* Μεταγραφή: Η αλληλουχία DNA του γονιδίου μεταγράφεται σε μόριο αγγελιοφόρου RNA (mRNA). Τα μηχανήματα για αυτή τη διαδικασία είναι παρόμοια στους περισσότερους οργανισμούς.

* Μετάφραση: Το μόριο mRNA μεταφράζεται σε μια πρωτεΐνη χρησιμοποιώντας ριβοσώματα και μεταφέρει μόρια RNA (tRNA). Και πάλι, οι βασικοί μηχανισμοί αυτής της διαδικασίας διατηρούνται σε όλα τα ζωντανά πράγματα.

Πώς λειτουργεί στις μύγες:

* Μεταφορά γονιδίων: Εάν εισαγάγετε ένα λειτουργικό γονίδιο από έναν άλλο οργανισμό σε μια μύγα, τα κυτταρικά μηχανήματα της μύγας μπορούν να διαβάσουν τον κώδικα του γονιδίου, να το μεταγράψουν σε mRNA και να μεταφράσουν το mRNA σε μια πρωτεΐνη.

* Έκφραση: Αυτή η πρωτεΐνη θα λειτουργήσει στη συνέχεια μέσα στα κύτταρα της μύγας ακριβώς όπως θα ήταν στον αρχικό της οργανισμό, ενδεχομένως μεταβάλλοντας την ανάπτυξη, τη συμπεριφορά ή άλλα χαρακτηριστικά της μύγας.

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* Ρυθμιστικά στοιχεία: Ενώ ο γενετικός κώδικας είναι καθολικός, η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης μπορεί να ποικίλει μεταξύ των οργανισμών. Για παράδειγμα, οι αλληλουχίες που ελέγχουν όταν και όπου ένα γονίδιο είναι ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο μπορεί να διαφέρει μεταξύ μύγες και ανθρώπων. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και αν ένα γονίδιο μπορεί να μεταγραφεί και να μεταφραστεί σε μια μύγα, μπορεί να μην εκφράζεται την κατάλληλη στιγμή ή στο σωστό μέρος για να έχει το ίδιο αποτέλεσμα όπως στον αρχικό του οργανισμό.

* Εξελικτική απόσταση: Ενώ ο γενετικός κώδικας είναι καθολικός, τα γονίδια από μακρινούς σχετικούς οργανισμούς μπορεί να έχουν εξελιχθεί διαφορετικά. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε λεπτές διαφορές στη λειτουργία της πρωτεΐνης, ακόμη και αν η αλληλουχία αμινοξέων είναι ταυτόσημη.

Συνοπτικά, η καθολική φύση του γενετικού κώδικα, σε συνδυασμό με τους διατηρημένους μηχανισμούς μεταγραφής και μετάφρασης, επιτρέπει στα γονίδια να λειτουργούν μεταξύ των ειδών. Ωστόσο, οι διαφορές στα ρυθμιστικά στοιχεία και η εξελικτική απόκλιση μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση και τη λειτουργία γονιδίων σε διαφορετικούς οργανισμούς.