Таблица генетического кода с пояснениями.

Генетический код — это система соответствий между триплетами нуклеотидов в иРНК, которые называются кодонами, и аминокислотами, из которых строятся белки. Один кодон состоит из трёх нуклеотидов: А, У, Г, Ц.

В иРНК используются следующие основания:

А — аденин
У — урацил
Г — гуанин
Ц — цитозин

Белок синтезируется на рибосомах, где кодоны иРНК считываются последовательно. Каждый кодон либо кодирует определённую аминокислоту, либо служит сигналом окончания синтеза белка.

Таблица генетического кода

В таблице приведены кодоны иРНК и соответствующие им аминокислоты.

Первая буква кодона	Вторая буква кодона	Третья буква кодона	Аминокислота
У	У	У	Фенилаланин
У	У	Ц	Фенилаланин
У	У	А	Лейцин
У	У	Г	Лейцин
У	Ц	У	Серин
У	Ц	Ц	Серин
У	Ц	А	Серин
У	Ц	Г	Серин
У	А	У	Тирозин
У	А	Ц	Тирозин
У	А	А	Стоп-кодон
У	А	Г	Стоп-кодон
У	Г	У	Цистеин
У	Г	Ц	Цистеин
У	Г	А	Стоп-кодон
У	Г	Г	Триптофан
Ц	У	У	Лейцин
Ц	У	Ц	Лейцин
Ц	У	А	Лейцин
Ц	У	Г	Лейцин
Ц	Ц	У	Пролин
Ц	Ц	Ц	Пролин
Ц	Ц	А	Пролин
Ц	Ц	Г	Пролин
Ц	А	У	Гистидин
Ц	А	Ц	Гистидин
Ц	А	А	Глутамин
Ц	А	Г	Глутамин
Ц	Г	У	Аргинин
Ц	Г	Ц	Аргинин
Ц	Г	А	Аргинин
Ц	Г	Г	Аргинин
А	У	У	Изолейцин
А	У	Ц	Изолейцин
А	У	А	Изолейцин
А	У	Г	Метионин, старт-кодон
А	Ц	У	Треонин
А	Ц	Ц	Треонин
А	Ц	А	Треонин
А	Ц	Г	Треонин
А	А	У	Аспарагин
А	А	Ц	Аспарагин
А	А	А	Лизин
А	А	Г	Лизин
А	Г	У	Серин
А	Г	Ц	Серин
А	Г	А	Аргинин
А	Г	Г	Аргинин
Г	У	У	Валин
Г	У	Ц	Валин
Г	У	А	Валин
Г	У	Г	Валин
Г	Ц	У	Аланин
Г	Ц	Ц	Аланин
Г	Ц	А	Аланин
Г	Ц	Г	Аланин
Г	А	У	Аспарагиновая кислота
Г	А	Ц	Аспарагиновая кислота
Г	А	А	Глутаминовая кислота
Г	А	Г	Глутаминовая кислота
Г	Г	У	Глицин
Г	Г	Ц	Глицин
Г	Г	А	Глицин
Г	Г	Г	Глицин

Более компактная таблица

Эту же информацию часто записывают в сокращённом виде:

Кодоны иРНК	Аминокислота
УУУ, УУЦ	Фенилаланин
УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ	Лейцин
УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ	Серин
УАУ, УАЦ	Тирозин
УАА, УАГ, УГА	Стоп-кодоны
УГУ, УГЦ	Цистеин
УГГ	Триптофан
ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ	Пролин
ЦАУ, ЦАЦ	Гистидин
ЦАА, ЦАГ	Глутамин
ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ	Аргинин
АУУ, АУЦ, АУА	Изолейцин
АУГ	Метионин, старт-кодон
АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ	Треонин
ААУ, ААЦ	Аспарагин
ААА, ААГ	Лизин
ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ	Валин
ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ	Аланин
ГАУ, ГАЦ	Аспарагиновая кислота
ГАА, ГАГ	Глутаминовая кислота
ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ	Глицин

Как пользоваться таблицей генетического кода

Таблица читается по кодонам иРНК, а не ДНК. Например, если дан фрагмент иРНК:

АУГ-ГЦУ-УУУ-УГА

то его можно расшифровать так:

АУГ — метионин, старт-кодон
ГЦУ — аланин
УУУ — фенилаланин
УГА — стоп-кодон

Значит, синтезируемая цепочка аминокислот будет:

метионин — аланин — фенилаланин

Стоп-кодон аминокислоту не кодирует, он только сообщает рибосоме, что синтез белка нужно завершить.

Основные свойства генетического кода

1. Триплетность

Одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Такой триплет называется кодоном. Например, кодон АУГ кодирует метионин.

2. Однозначность

Каждый кодон соответствует только одной аминокислоте или одному сигналу остановки. Например, УГГ всегда кодирует триптофан.

3. Вырожденность

Одна аминокислота может кодироваться несколькими разными кодонами. Например, лейцин кодируется шестью кодонами: УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ.

Это свойство важно, потому что некоторые мутации могут не изменять аминокислоту в белке.

4. Неперекрываемость

Кодоны считываются по три нуклеотида подряд и не накладываются друг на друга. Например, последовательность АУГГЦУУУУ будет читаться как:

АУГ — ГЦУ — УУУ

а не как АУГ, УГГ, ГГЦ и так далее.

5. Непрерывность

Между кодонами нет «знаков препинания». Рибосома считывает иРНК подряд, начиная со старт-кодона.

6. Универсальность

У большинства живых организмов один и тот же кодон кодирует одну и ту же аминокислоту. Например, АУГ кодирует метионин у бактерий, растений, животных и человека. Однако есть небольшие исключения, например в митохондриях и у некоторых микроорганизмов.

Старт-кодон

Главный старт-кодон — АУГ. Он выполняет две функции:

указывает место начала синтеза белка;
кодирует аминокислоту метионин.

Именно с него обычно начинается трансляция, то есть сборка белковой молекулы на рибосоме.

Стоп-кодоны

Стоп-кодоны не кодируют аминокислоты. Они являются сигналами окончания синтеза белка.

К стоп-кодонам относятся:

УАА, УАГ, УГА

Когда рибосома доходит до одного из этих кодонов, синтез полипептидной цепи прекращается.

Отличие кодонов ДНК и иРНК

Таблица генетического кода обычно составляется для иРНК. В ДНК вместо урацила У находится тимин Т.

Например:

ДНК: АТГ
иРНК: АУГ
аминокислота: метионин

Если дана кодирующая цепь ДНК, то для перевода в иРНК нужно заменить Т на У. Если дана матричная цепь ДНК, то сначала нужно построить комплементарную иРНК.

Комплементарность такая:

А — У
Т — А
Г — Ц
Ц — Г

Например, если дана матричная цепь ДНК:

ТАЦ-ЦГА-ААА-АЦТ

то иРНК будет:

АУГ-ГЦУ-УУУ-УГА

А аминокислотная последовательность:

метионин — аланин — фенилаланин

Почему аминокислот меньше, чем кодонов

Всего существует 4 типа нуклеотидов в иРНК: А, У, Г, Ц. Кодон состоит из трёх нуклеотидов, поэтому возможное число кодонов равно:

4 × 4 × 4 = 64

Из них:

61 кодон кодирует аминокислоты;
3 кодона являются стоп-кодонами.

А стандартных аминокислот, входящих в состав белков, обычно 20. Поэтому многие аминокислоты имеют не один, а несколько кодонов. Это и называется вырожденностью генетического кода.

Пример расшифровки

Допустим, дана последовательность иРНК:

АУГ-УУУ-ГГА-ЦАА-УАА

Расшифровка:

АУГ — метионин
УУУ — фенилаланин
ГГА — глицин
ЦАА — глутамин
УАА — стоп-кодон

Итоговая аминокислотная цепь:

метионин — фенилаланин — глицин — глутамин

Стоп-кодон в цепочку не входит.

Краткий вывод

Генетический код — это «словарь», с помощью которого последовательность нуклеотидов в иРНК переводится в последовательность аминокислот белка. Его основная единица — кодон, состоящий из трёх нуклеотидов. Всего существует 64 кодона: 61 кодирует аминокислоты, а 3 являются стоп-сигналами. Главный старт-кодон — АУГ, а стоп-кодоны — УАА, УАГ, УГА.