ويكيبيديا

مستخدم:Momas/ملعب2

< مستخدم:Momas

تاريخ عدل

 
مارشال نيرنبرغ حصل على جائزة نوبل عام 1968 نتيجة جهوده في فك شيفرة الكودونات.

بدأت المجهودات لاكتشاف كيف تُشفَّر البروتينات بعد اكتشاف بنية الدنا عام 1953. افترض جورج جاموف أنه يجب استخدام مجموعات من ثلاث قواعد نووية لتشفير الـ20 حمض أميني القياسي المستخدمة بواسطة الخلايا الحية لبناء البروتينات، وهو ما يسمح حدا أقصى مقداره 64 حمض أميني.[1]

الكودونات عدل

أثبت تجربة كريك وبرينر وزملائهما لأول مرة أن الكودونات تتكون من ثلاثة قواعد دنا نووية. وكان مارشال نيرنبرغ وهاينريك ماتاي أول من كشف طبيعة الكودون في 1961.[2] حيث استخدما نظاما دون خلية لترجمة تسلسلِ رنًا عديدِ اليوراسيل (UUUUU...) واكتشفا أن عديد الببتيد المخلق منه يتكون من الحمض الأمين فينيل ألانين فقط.[3] وبذلك استنتجا أن الكودون UUU خاص بالفينيل ألانين. ثم تلت ذلك تجربة مختبر سيفيرو أوتشوا التي أثبتت أن تسلسل الرنا عديد الأدينين (AAAAA...) يُشفِّر عديد ببتيد يحتوي على اللايسين فقط.[4] وأن تسلسل الرنا عديد السايتوسين (CCCCC...) يُشفر عديد ببتيد يتكون من البرولين فقط.[5] ومنه الكودون AAA خاص بالحمض الأميني لايسين، والكودون CCC خاص بالحمض الأميني برولين. وباستخدام عدة مكثورات مشتركة تم تحديد معظم الكودونات المتبقية.

تمكن هار غوبند خورانا لاحقا بتجاربه من تحديد بقية الشيفرة الجينية، وبعده بوقت قصير اكتشف روبرت هولي بنية الرنا الناقل، وهو الجزيء الموائم الذي يسهل عملية ترجمة الرنا إلى بروتين. وكان هذا العمل مبنيا على دراسات سابقة لسيفيرو أوتشوا، وهو ما مكن هذا الأخير من الحصول على جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 1959 على عمله في علم الإنزيمات الخاص بتخليق الرنا.[6]

توسيعا للبحث في هذا المجال، قام نيرنبرغ وفيليب ليدر بالكشف عن طبيعة الشيفرة الجينية الثلاثية وفك شيفرة كودوناتها. وفي تجاربهما، تم تمرير توليفاتٍ مختلفة للرنا الرسول عبر مرشح يحتوي على ريبوسومات -وهي العضيات الخلوية التي تُترجم الرنا إلى بروتين- وبملاحظة أن ثلاثيات محددة (كودونات) تسمح بارتباط أنواع رنا ناقل محددة، تمكن نينبيرغ وليدر من كشف تسلسل 54 كودونا من أصل 64 في تجاربهما هذه.[7] حصل خورانا وهولي ونيرنبرغ على جائزة نوبل عام 1968 تقديرا لأبحاثهم.[8]

سُميت كودونات التوقف بواسطة مكتشفيها ريتشارد إبستين وتشارلز شتاينبرغ. "أمبر" وتعني كهرمان سُميت على اسم صديقهما هاريس برنشتاين الذي يعني لقبه أمبر في الألمانية.[9] سُمي كودونا التوقف الآخران "أوكر" وتعني مغرة و"أوبال" للحفاظ على سمة الألوان والأحجار الكريمة.

الشيفرة الجينية الموسعة عدل

طالع أيضًا: شيفرة جينية موسعة ومضاهئ حمض نووي وعلم الأحياء التركيبي

بعد فك تشفير كودونات الشيفرة الجينية وتحديد قواعدها، بدأ العلماء في تقديم أراء، ومبادئ، ومناهج مختلفة لتعديل وتوسعة [الإنجليزية] هذه الشيفرة تجريبيا. واقتُرحت نماذج للتنبؤ "بنقاط إدخال" أحماض أمينية اصطناعية في الشيفرة الجينية.[10] منذ 2001، تمت إضافة 40 حمض أميني غير طبيعي إلى عملية تخليق البروتينات عبر إنشاء كودون فريد لكل حمض أميني (إعادة تشفير) وإنشاء الرنا الناقل ومخلقة أمينوأسيل الرنا الناقل الخاصين به. تسمح الشيفرة الجينية الموسعة واصطناع بروتينات تحتوي على أحماض أمينية جديدة بدراسة بنية الجزيئات البروتينية بعمق أكبر والحصول على بروتينات اصطناعية محسنة أو ذات وظائف جديدة أو خصائص منشودة.[11][12]

تمكن الباحثان هـ. موركامي وم. سيسيدو من توسيع بعض الكودونات لتصبح تحتوي على أربع وخمس قواعد نووية. كما تمكن ستيف بينر من إنشاء الكودون الـ65 والذي كان وظيفيا في الوسط الحيوي.[13] في عام 2015، تمكن نيديلكو بوديسا وديتر سول وزملاؤهما من تبديل كامل وحدات التريبتوفان الـ20,899 (كودون UGG) ليصبح مشفرا للحمض الأميني الاصطناعي ثينوبيرول-ألانين في الشيفرة الجينية لبكتيريا الإشريكية القولونية.[14] في سنة 2016، تم إنشاء أول كائن مستقر نصف اصطناعي، وهو بكتيريا وحيدة الخلية يحتوي جينومها على نوكليوتيدين اصطناعيين (dNaM [الإنجليزية] وd5SICS [الإنجليزية])، وتمكن هذين النوكليوتيدين من البقاء في الجينوم بعد الانقسام، وهذا يعني أن هذا الكائن الحي نصف الاصطناعي يمكنه -بشكل مستقر- تخزين المعلومات الجينية باستخدام ستة أحرف وثلاث أزواج قاعدية.[15][16]

في عام 2017، أبلغ باحثون من كوريا الجنوبية أنهم تمكنوا من هندسة فأرٍ يملك شيفرة جينية موسعة يمكن أن تنتج بروتينات تحتوي على أحماض أمينية غير طبيعية.[17] في ماي 2019، أبلغ باحثون عن إنشاء هيئة حياة اصناعية جديدة قابلة للعيش، وهي متغيرة من بكتيريا الإشريكية القولونية، تم تخفيض عدد الكودونات الطبيعية الـ 64 فيها إلى 59 كودونا تشفر 20 حمضا أمينيا.[18][19]

الخصائص والمميزات عدل

إطار القراءة وإطار القراءة المفتوح عدل

المقالات الرئيسة: إطار القراءة وقالب قراءة مفتوح
 
إطارات القراءة في تسلسل جزء من دنا جينوم متقدرة بشرية يُشفر الجينين MT-ATP8 وMT-ATP6 (النكليوتيدات بالأسود من الموضع 8525 حتى 8580.[20]) توجد ثلاث إطارات قراءة ممكنة في الاتجاه 5' → 3'، بدءا من الموضع (النوكليوتيد) الأول (+1) أو الثاني (+2) أو الثالث (+3). يُعطى الحمض الأميني المقابل لكل كودون (محدد داخل معقوفة) تبعا لشيفرة المتقدرة لدى الفقريات [الإنجليزية] في الإطار الذي يحدده النوكليوتيد الأول +1 الخاص بالجين MT-ATP8 باللون الأحمر، وفي الإطار الذي يحدده النوكليوتيد الثالث 3+ الخاص بالجين MT-ATP6 باللون الأزرق. ينتهي جين MT-ATP8 بكودون التوقف TAG (نقطة حمراء) في الإطار +1. ويبدأ الجين MT-ATP6 بالكودون ATG (دائرة زرقاء حول الحمض الأميني M) في الإطار 3+، وهما متداخلان في 46 نوكليوتيدة.

إطار القراءة هو طريقة قراءة وتقسيم تسلسل النوكليوتيدات في حمض نووي إلى كودونات تحتوي ثلاث نوكليوتيدات يتعرف عليها الريبوسوم ويقوم بترجمتها إلى مقابلاتها من الأحماض الأمينية، ويُحدَد إطار القراءة بواسطة النوكليوتيدات الثلاث الأولى التي تبدأ الترجمة منها. على سبيل المثال: يمكن تقسيم التسلسل 5'-AAATGAACG-3' (راجع الصورة) إلى الكودونات: ACG ،TGA ،AAA حين يُقرأ من النوكليوتيد الأول ويقابلها: لايسين - تريبتوفان - ثريونين. أما حين يُقرأ من النوكليوتيد الثاني فيقسم إلى GAA ،AAT ويقابلها أسباراجين - جلوتاميك. وحين يُقرأ من النوكليوتيد الثالث يُقسم إلى AAC ،ATG ويقابلها ميثيونين - أسباراجين.

يمكن قراءة أي تسلسل في الاتجاه 3'→5' بثلاث طرق مختلفة (بثلاث إطارات قراءة مختلفة) وفي كل حالة يمكن أن يختلف تسلسل الأحماض الأمينية في البروتين الناتج نتيجة اختلاف الكودونات بين إطارات القراءة، وإذا أخذنا في الحسبان أن الدنا يتكون من سلسلة مزدوجة فهناك 6 إطارات قراءة ممكنة، ثلاثة على كل سلسلة.[21] على سبيل المثال يحتوي إطار القراءة المفتوح ORF3a في فيروس سارس-كوف-2 على أربع إطارات قراءة مفتوحة بديلة (alt-ORFs) منها: ORF 3c (41 كودون) في الإطار +2 وORF 3d (57 كودون) في الإطار +3 وهو مثال نادر على أن جميع إطارات القراءة الثلاثة الممكنة لنفس التسلسل تشفر فعليا بروتينات وظيفية.[22][23] رغم ذلك، قراءة الجينات من الدنا ليست عشوائية وفي معظم الحالات، إطارُ قراءة واحد فقط من الإطارات الثلاثة الموجودة في تسلسل حمض نووي هو من يكون ذو صلة بيولوجية، أي يحمل شيفرة يمكن أن ينتج عنها ناتج جيني وإطارا القراءة الأخران عادة ما يحتويان على عدة كودونات توقف وذلك للإيقاف السريع والحد من التكلفة الأيضية لتخليق البروتين غير الصحيح.[24]

إطار القراءة المفتوح (ORF) هو

كودونات البداية أو النهاية عدل

تأثير الطفرات عدل

المقالة الرئيسة: طفرة § أنواع الطفرات حسب تأثيرها على تسلسل البروتين
 
توضيحٌ لطفرات بارزة، مرتبة في جدول قياسي للشيفرة الجينية الخاصة بالأحماض الأمينية.[25]

أثناء عملية تضاعف الدنا، يمكن أن تحدث الأخطاء أحيانا عند بلمرة ونسخ السلسلة الثانية، ويمكن أن تؤثر هذه الأخطاء -الطفرات- على النمط الظاهري الخاص بالكائن، خاصة عندما تحدث داخل تسلسل مشفر للبروتين في الجين. معدل الأخطاء حوالي خطأ واحد كل 10-100 مليون قاعدة وذلك بفضل قدرة التصحيح والتدقيق الخاصة ببوليميراز الدنا.[26][27]

الطفرات المغلطة والطفرات الهرائية هي أمثلة على طفرات نقطية يمكن أن تُحدث أمراضا مثل فقر الدم المنجلي والثلاسيميا على التوالي.[28][29][30] تُغيِّر الطفرات المغلطة -المهمة سريريا- خصائص الحمض الأميني المشفر بين: قاعدي، حمضي، قطبي وغير قطبي، في حين ينتج عن الطفرات الهرائية كودون توقف مبتسر.[21]

تُعرف الطفرات التي تخلُّ بتسلسل إطار قراءة بواسطة إنديلات (غرز أو حذف) لنوكليوتيدات غير قابلة للقسمة على ثلاثة بطفرات انزياح إطار القراءة، وينتج عن هذه الطفرات في العادة ترجمة مختلفة تماما عن الأصل، ومن المرجح أن تجعل كودون التوقف قابلا للقراءة وهو ما يغير البروتين الناتج.[31] يمكن لهذه الطفرات أن تسبب ضررا في وظيفة البروتين ولذلك هي نادرة الحدوث في التسلسلات المشفرة للبروتين في الجسم الحي. أحد أسباب ندرة وراثة طفرات انزياح إطار القراءة بين الأجيال هو أنه لو كان البروتين المترجم أساسيا للنمو في الظروف التي يواجهها الكائن، فإن فقدان مثل هذا البروتين الوظيفي يمكن أن يسبب الموت قبل أن يصبح الكائن قادرا على الحياة.[32] يمكن أن تسبب طفرات انزياح إطار القراءة أمراضا جينية حادة مثل: داء تاي ساكس.[33]

رغم أن معظم الطفرات التي تغير تسلسلات البروتين هي طفرات ضارة أو محايدة، إلا أنه توجد طفرات ذات فوائد.[34] تُمكِّن الطفرات المفيدة الكائن الطافر من تحمل إجهادات بيئية محددة أفضل من أقرانه من الكائنات غير الطافرة، أو تجعله يتكاثر أسرع. في هذه الحالات، تميل الطفرة لتصبح أكثر شيوعا في جمهرة الكائن عبر الاصطفاء الطبيعي.[35] تملك الفيروسات التي تستخدم الرنا كمادتها الوراثية معدلات تطفر أسرع،[36] وهو أمر يمكن أن يكون أفضلية لأن الفيروسات تتطور بسرعة بفضله ويمكنها تجنب الاستجابات الدفاعية للأجهزة المناعية.[37] في الجمهرات الكبيرة للكائنات المتكاثرة لاجنسيا، مثل: الإشريكية القولونية يمكن أن تحدث عدة طفرات مفيدة في آن واحد، وتسمى هذه الظاهرة التداخل النسيلي [الإنجليزية] وتسبب تنافسا بين الطفرات.[38]

التنكس عدل

 
تجميع للكودونات حسب الحجم المولي وكره الماء [الإنجليزية]
المقالة الرئيسة: تنكسية الكودون

التنكس هو تعددية أو تكرُرِيَّة الشيفرة الجينية وتعني إمكانية تشفير نفس الحمض الأميني بواسطة كودونات متعددة، واستُخدم هذا المصطلح بواسطة برنفيلد ونيرنبرغ. تملك الشيفرة الجينية تكررية ولا تملك لُبسا (طالع الجدل بالأسفل). على سبيل المثال: يشفر كلا الكودونان GAA وGAG حمض الجلوتاميك (تكررية) لكن لا أحد منهما يشفر حمضا أمينيا آخر (لا لُبس). يمكن أن تختلف الكودونات التي تشفر نفس الحمض الأميني في أي موضع من مواضع الكودون الثلاثة، كمثال الحمض الأميني ليوسين تشفره الكودونات UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG (تُختصر YUR أو CUN بترميز إيوباك [الإنجليزية]) وتختلف هذه الكودونات في قواعد الموضع الأول والثالث، في حين أن السيرين الذي يشفر بالكودونات UCA, UCG, UCC, UCU, AGU, AGC أو (UCN أو AGY حسب الإيوباك) تختلف قواعد الكودونات في جميع المواضع الأول والثاني والثالث.[39]

من النتائج العملية للتكررية هي أن الأخطاء في الموضع الثالث من الكودون لا تسبب سوى طفرات صامتة أو أضرارا طفيفة لا تؤثر على البروتين لأن خصائص حب أو كره الماء تبقى محفوظة بواسطة استبدال حمض أميني مكافئ الخصائص، على سبيل المثال: تميل الكودونات NUN (حيث N= أي نوكليوتيد) إلى تشفير أحماض أمينية كارهة للماء، في حين أن الكودونات NCN تشفر أحماضا أمينية صغيرة الحجم ومعتدلة الميول المائي [الإنجليزية]، وتشفر NAN أحماضا أمينية محبة للماء. الشيفرة الجينية منظمة جيدا حسب الميول المائي حيث أن تحليلا رياضيا (تفريق القيمة المنفردة) لـ 12 متغيرا (أربع نوكليوتيدات x ثلاث مواضع) تنتج عنه علاقة ارتباط (C = 0.95) في التنبؤ بالميول المائي الخاص بالحمض الأميني المشفر من تسلسل الكودون الثلاثي، من دون ترجمة.[40][41]

يُلاحظ من الجدول بالأسفل أنه لا تتأثر ثمانية أحماض أمينية إطلاقا بالطفرات التي تحدث في الموضع الثالث من الكودون، لكن من المرجح أن تغير طفرة في الموضع الثاني من الخصائص الفيزيائية والكيميائية للحمض الأميني المشفر، أما الطفرات في الموضع الأولى من الكودون فهي أكثر تأثيرا في خصائص الحمض الأميني من طفرات الموضع الثاني والثالث بشكل عام.[42] وسبب ذلك هو إمكانية حدوث انعكاس شحنة الحمض (من موجبة إلى سالبة أو العكس) عقب وقوع طفرات في الموضع الأول لبعض الكودونات، ولكن ليس عقب وقوعها في الموضع الثاني لأي كودون. يكون لانعكاس شحنة الحمض الأميني عواقب كبيرة على بنية ووظيفة البروتين.[42]

تفضيل الكودون عدل

المقالة الرئيسة: تفضيل الكودون

يوجد في جينوم معظم الكائنات ما يسمى بتفضيل الكودون أو تحيز استخدام الكودون وهو عدم تساوي استخدام الكودونات المترادفة التي تشفر نفس الحمض الأميني فبعضها له استخدام مرتفع عن الآخر.[43][44] والأسباب والأساس التطوري الذي أدى إلى ظهور تفضيل الكودون غير واضح. تقول إحدى الفرضيات أن الكودونات التي تتطفر بشكل أكبر هي أقل شيوعا، وتحاجج نظرية أخرى أن تفضيل الكودون يُنظَّم بواسطة الاصطفاء الطبيعي لصالح الكودونات التي توفر أكبر فعالية ودقة في التعبير الجيني.[45][46] يرتبط تفضيل الكودون بشكل كبير مع محتوى GC في الجينوم، وفي بعض الحالات يمكن بواسطة محتوى GC التنبؤ بتواتر استخدام الكودون.[47] من وجهة نظر وظيفية، يرتبط تفضيل الكودون بفعالية ودقة الترجمة وبالتالي مستوى التعبير الجيني.[48][49]

استخدام الكودون التالي خاص بالجينوم البشري.[50]

جدول تواتر استخدام الكودون في الجينوم البشري

تواتر استخدام الكودون في الجينوم البشري
الكودون ح.أ[A] النسبة [B] التواتر ‰[C] العدد[D] الكودون ح.أ النسبة النسبة ‰ العدد الكودون ح.أ النسبة التواتر ‰ العدد الكودون ح.أ النسبة التواتر ‰ العدد
UUU F 0.46 17.6 714,298 UCU S 0.19 15.2 618,711 UAU Y 0.44 12.2 495,699 UGU C 0.46 10.6 430,311
UUC F 0.54 20.3 824,692 UCC S 0.22 17.7 718,892 UAC Y 0.56 15.3 622,407 UGC C 0.54 12.6 513,028
UUA L 0.08 7.7 311,881 UCA S 0.15 12.2 496,448 UAA * 0.30 1.0 40,285 UGA * 0.47 1.6 63,237
UUG L 0.13 12.9 525,688 UCG S 0.05 4.4 179,419 UAG * 0.24 0.8 32,109 UGG W 1.00 13.2 535,595
CUU L 0.13 13.2 536,515 CCU P 0.29 17.5 713,233 CAU H 0.42 10.9 441,711 CGU R 0.08 4.5 184,609
CUC L 0.20 19.6 796,638 CCC P 0.32 19.8 804,620 CAC H 0.58 15.1 613,713 CGC R 0.18 10.4 423,516
CUA L 0.07 7.2 290,751 CCA P 0.28 16.9 688,038 CAA Q 0.27 12.3 501,911 CGA R 0.11 6.2 250,760
CUG L 0.40 39.6 1,611,801 CCG P 0.11 6.9 281,570 CAG Q 0.73 34.2 1,391,973 CGG R 0.20 11.4 464,485
AUU I 0.36 16.0 650,473 ACU T 0.25 13.1 533,609 AAU N 0.47 17.0 689,701 AGU S 0.15 12.1 493,429
AUC I 0.47 20.8 846,466 ACC T 0.36 18.9 768,147 AAC N 0.53 19.1 776,603 AGC S 0.24 19.5 791,383
AUA I 0.17 7.5 304,565 ACA T 0.28 15.1 614,523 AAA K 0.43 24.4 993,621 AGA R 0.21 12.2 494,682
AUG M 1.00 22.0 896,005 ACG T 0.11 6.1 246,105 AAG K 0.57 31.9 1,295,568 AGG R 0.21 12.0 486,463
GUU V 0.18 11.0 448,607 GCU A 0.27 18.4 750,096 GAU D 0.46 21.8 885,429 GGU G 0.16 10.8 437,126
GUC V 0.24 14.5 588,138 GCC A 0.40 27.7 1,127,679 GAC D 0.54 25.1 1,020,595 GGC G 0.34 22.2 903,565
GUA V 0.12 7.1 287,712 GCA A 0.23 15.8 643,471 GAA E 0.42 29.0 1,177,632 GGA G 0.25 16.5 669,873
GUG V 0.46 28.1 1,143,534 GCG A 0.11 7.4 299,495 GAG E 0.58 39.6 1,609,975 GGG G 0.25 16.5 669,768

A حمض أميني.
B نسبة كل كودون بين جميع الكودونات التي تشفر نفس الحمض الأميني (المجموع 1).
C نسبة ظهور الكودون بالألف من إجمالي 40,662,582 كودون في 93,487 تسلسل مشفر.
D عدد مرات تكرر الكودون.

جداول الكودون القياسية عدل

جدول كودون الرنا عدل

الخصائص الكيميائية الحيوية للحمض الأميني غير قطبي قطبي قاعدي حمضي الإنهاء: كودون توقف
الشيفرة الجينية القياسية
القاعدة
الأولى 		القاعدة الثانية القاعدة
الثالثة
U C A G
U UUU (Phe/F) فينيل ألانين UCU (Ser/S) سيرين UAU (Tyr/Y) تيروسين UGU (Cys/C) سيستئين U
UUC UCC UAC UGC C
UUA (Leu/L) ليوسين UCA UAA توقف (مغروي) UGA توقف (أوبالي) A
UUG[A] UCG UAG توقف (عنبري) UGG (Trp/W) تريبتوفان G
C CUU CCU (Pro/P) برولين CAU (His/H) هستيدين CGU (Arg/R) أرجنين U
CUC CCC CAC CGC C
CUA CCA CAA (Gln/Q) جلوتامين CGA A
CUG[A] CCG CAG CGG G
A AUU (Ile/I) إيزوليوسين ACU (Thr/T) ثريونين AAU (Asn/N) أسباراجين AGU (Ser/S) سيرين U
AUC ACC AAC AGC C
AUA ACA AAA (Lys/K) لايسين AGA (Arg/R) أرجنين A
AUG[A] (Met/M) ميثيونين ACG AAG AGG G
G GUU (Val/V) فالين GCU (Ala/A) ألانين GAU (Asp/D) حمض الأسبارتيك GGU (Gly/G) جلايسين U
GUC GCC GAC GGC C
GUA GCA GAA (Glu/E) حمض الجلوتاميك GGA A
GUG GCG GAG GGG G
A الكودون ATG يُشفر الحمض الأميني ميثونين ويعمل كذلك ككودون بدء: أول كودون ATG في منطقة الرنا الرسول المشفرة هو مكان بداية الترجمة.[51] كودونات البدء الأخرى الموجودة في جينبنك نادرة لدى حقيقيات النوى وعادة ما تشفر الميثونين (Met) أو N-فورميل ميثيونين [الإنجليزية] (fMet).[52]


الجدول العكسي للشيفرة الجينية القياسية (موجزة باستخدام ترميز الإيوباك [الإنجليزية])
الحمض الأميني الاختصار
(ثلاث أحرف. حرف)		 كودونات الدنا اختصار الإيوباك الحمض الأميني الاختصار
(ثلاث أحرف. حرف)		 كودونات الدنا اختصار الإيوباك
ألانين A .Ala GCU .GCC .GCA .GCG GCN إيزوليوسين I .Ile AUU .AUC .AUA AUH
جلايسين G .Gly GGU .GGC .GGA .GGG GGN ليوسين L .Leu CUU .CUC .CUA .CUG
.UUA .UUG 		CUN .UUR
CUY .YUR
فينيل ألانين F .Phe UUU .UUC UUY فالين V .Val GUU .GUC .GUA .GUG GUN
برولين P .Pro CCU .CCC .CCA .CCG CCN ميثيونين M .Met AUG
تريبتوفان W .Trp UGG أسباراجين N .Asn AAU .AAC AAY
سيستئين C .Cys UGU .UGC UGY تيروسين Y .Tyr UAU .UAC UAY
جلوتامين Q .Gln CAA .CAG CAR سيرين S .Ser UCU .UCC .UCA .UCG
.AGU .AGC 		UCN .AGY
ثريونين T .Thr ACU .ACC .ACA .ACG ACN حمض الجلوتاميك E .Glu GAA .GAG GAR
أرجنين R .Arg CGU .CGC .CGA .CGG
.AGA .AGG 		CGN .AGR
CGY .MGR 		حمض الأسبارتيك D .Asp GAU .GAC GAY
هستيدين H .His CAU .CAC CAY لايسين K .Lys AAA .AAG AAR
البداية START AUG توقف STOP UAA .UGA .UAG URA .UAR

جدول كودون الدنا عدل

شيفرات جينية بديلة عدل

أحماض أمينية غير قياسية عدل

في بعض البروتينات، تُستبدل أحماض أمينيةٌ غير قياسية مكان كودونات توقف وذلك حسب إشارة التسلسل المرفقة في الرنا الرسول، على سبيل المثال: يمكن أن يشفر الكودون UGA الحمض الأميني غير القياسي سيلينوسيستئين والكودون UAG الحمض الأميني غير القياسي بيروليسين، ويُعتبران الحمض الأميني 21 و22 على التوالي.[53] على عكس السيلينوسيستئين، يُترجم البيروليسين المشفر بالكودون UAG بمشاركة مخلقة أمينوأسيل الرنا الناقل مخصصة له.[54] قد يتواجد كلا الحمضين الأمينيين سيلينوسيستئين وبيروليسين في بعض الكائنات.[53] رغم أن الشيفرة الجينية ثابتة لدى الكائن في العادة، إلا أن البكتيريا العتيقة بدائية النوى أسيتوهلوبيوم أرباتيكم يمكنها توسيع شيفرتها من 20 إلى 21 حمض أميني (بإدراج البيروليسين) تحت ظروف نمو مختلفة.[55]

اختلافات عدل

 
شعار [الإنجليزية] الشيفرة الجينية لجينوم متقدرة Globobulimina pseudospinescens. يُظهر الشعار 64 كودونا من اليسار إلى اليمين، الاختلافات المتنبأ بها بالأحمر (مقارنة بالشيفرة القياسية). الخط الأحمر: كودونات توقف. طول حرف كل حمض أميني في حزمة الحروف يظهر مدى تراصفه وتطابقه في نطاقات البروتينات المتماثلة. ارتفاع الحزمة يشير إلى دعم التنبؤ.

تم التنبؤ باختلافات في الشيفرة القياسية في عقد 1970،[56] واكتُشفت لأول مرة عام 1979 بواسطة باحثين يدرسون جينات المتقدرات البشرية.[57] واكتُشفت العديد من الاختلافات الطفيفة بعد ذلك،[58] بما فيها شيفرات متقدرية بديلة متعددة.[59] من هذه الاختلافات الطفيفة على سبيل المثال ترجمة الكودون UGA على أنه تريبتوفان في بكتيريا المفطورة، وترجمة CUG على أنه سيرين بدل ليوسين في خمائر "فرع CTG" مثل المبيضة البيضاء.[60][61][62]. يجب أن يكون لدى الفيروسات نفس الشيفرة الجينية التي لدى مضيفاتها، لأن أي اختلافاتٍ في الشيفرة القياسية يمكن أن تعيق تخليق البروتين الفيروسي أو وظيفته. مع ذلك، بعض الفيروسات مثل الخمريات [الإنجليزية] تكيفت مع تغييرات الشيفرة الجينية الخاصة بمضيفاتها.[63] في البكتيريا والعتائق، الكودونان GUG وUUG في العادة كودونا توقف. يمكن في بعض الحالات النادرة أن تستخدم بعض البروتينات كودونات بدء بديلة.[58] على غير المتوقع، توجد كذلك اختلافات في تفسير الشيفرة الجينية في الجينات النووية البشرية: في عام 2016، وجد باحثون يدرسون ترجمة نازعة هيدروجين المالات أن كودون التوقف في حوالي 4% من جزيئات الرنا الرسول المشفرة لهذا الإنزيم يُستخدم لتشفير الحمضين الأمينيين تريبتوفان وأرجنين.[64] هذا النوع من إعادة التشفير يحدث بسبب سياقِ كودونِ توقفٍ عالي القراءة الخلالية[65] ويشار إليها بالقراءة الخلالية الترجمية الوظيفية.[66]

يمكن استنتاج الشيفرات الجينية المختلفة المستخدمة بواسطة الكائن عبر تحديد الجينات عالية الانحفاظ المشفرة في جينومه ومقارنة استخدام الكودون فيها بالأحماض الأمينية في بروتينات مماثلة في كائنات أخرى. على سبيل المثال يقوم البرنامج FACIL باستنتاج الشيفرة الجينية عبر البحث في نطاقات البروتينات المتماثلة عن الأحماض الأمينية المستخدمة غالبا لكل كودون.[67] وتُعرض احتمالات الأحماض الأمينية الناتجة لكل كودون في شعار [الإنجليزية] شيفرة جينية الذي يُظهر كذلك دعما...... لكودون توقف؟؟؟

رغم هذه الاختلافات، جميع الشيفرات المعروفة التي تحدث طبيعيا متماثلة جدا، وآلية التشفير هي نفسها لدى جميع الكائنات: كودونات ثلاثية القواعد، رنا ناقل، ريبوسوم، اتجاه قراءة واحد وترجمة كودون واحد إلى حمض أميني واحد.[68] تحدث أكثر الاختلافات الكبيرة في بعض الهدبيات حيث يعتمد معنى كودونات التوقف على موضعها في الرنا الرسول، فحين تكون قريبة من النهائية 3' تعمل كمنهيات وحين تكون في المنتصف فهي إما تشفر أحماضا أمينية كما هو الحال لدى كونديلوستوما ماغنوم أو تسبب انزياح الإطار الريبوسومي كما هو الحال لدى الأوبلوتات.[69]

قائمة الكودونات البديلة عدل

الأصل عدل

الشيفرة الجينية جزء أساسي من تاريخ الحياة وذلك تبعا لفرضية عالم الرنا التي تفترض أن جزيئات رنا ذاتية التجميع سبقت هيئة الحياة الحالية. وتقول الفرضية أن أي نموذج لنشوء الشيفرة الجينية يجب أن تكون له علاقة وطيدة بنموذج الانتقال من الريبوزيمات (إنزيمات الرنا) إلى البروتينات التي هي الإنزيمات الرئيسية في الخلايا. وفي سياق فرضية عالم الرنا، تطورت جزيئات الرنا الناقل قبل مخلقات أمينوأسيل الرنا الناقل الحديثة لذلك لا يمكن أن تكون هذه الأخيرة جزءا من تفسير نموذج تطور الشيفرة.[70]

إذا تم تخصيص الأحماض الأمينية عشوائيا إلى الكودونات ثلاثية القواعد، ستكون هنالك 1.5 × 1084 شيفرة جينية ممكنة.[71]:163 ويُحصَل على هذا الرقم بحساب إحتمالات وضع 21 عنصرا (20 حمض أميني زائد عنصر توقف واحد) في 64 موضعا (الكودونات) بحيث يُستخدم كل عنصر على الأقل مرة واحدة.[72] مع ذلك، تخصيص الكودونات في الشيفرة الجينية بالأحماض المقابلة لها ليس عشوائيا.[73] ولها نمط في تخصيص بعض الكودونات لحمض أميني معين، فالأحماض الأمينية التي تتشارك نفس مسار التخليق الحيوي تميل إلى أن يكون لها نفس القاعدة الأولى في كودوناتها، ويمكن أن يكون ذلك بقايا تطورية من شيفرة جينية أقدم وأبسط ذات أحماض أمينية أقل تطورت لاحقا لتشمل مجموعة أكبر من الأحماض الأمينية.[74] ويمكن كذلك أن تعكس خصائص فراغية وكيميائية كان لها تأثير آخر على الكودون أثناء تطوره. الأحماض الأمينية ذات الخصائص الفيزيائية المتشابهة تميل كذلك لأن يكون لديها كودونات متشابهة،[75][76] وهو ما يُخفض من المشاكل التي تسببها الطفرات النقطية وأخطاء الترجمة.[73]

بالنظر إلى وجود شيفرة جينية ثلاثية القواعد غير عشوائية، فإن فرضية أصل الشيفرة الجينية التي يمكن أن تنال قبولا ودعما يُمكن أن تتطرق وتشرح عدة سماتٍ من جدول الشيفرة الجينية مثل: غياب كودنات للأحماض الأمينية D، أنماط كودون ثانوية لبعض الأحماض الأمينية، انحصار المواضع المترادفة في النوكليوتيد الثالث للكودون، استخدام 20 حمض أميني فقط بدل عدد يقترب من المجموع الكلي للكودونات وهو 64، وعلاقة أنماط كودون التوقف بأنماط التشفير الخاصة بالحمض الأميني.[77]

توجد ثلاث فرضيات رئيسية تعالج موضوع أصل الشيفرة الجينية، وتنتمي العديد من النماذج إلى أحدها أو مزيج بينها:[78]

ملاحظات عدل

المراجع عدل

  1. ^ Crick، Francis (10 يوليو 1990). "Chapter 8: The genetic code". What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery. Basic Books. ص. 89–101. ISBN:978-0-465-09138-6.
  2. ^ Yanofsky، Charles (9 مارس 2007). "Establishing the Triplet Nature of the Genetic Code". Cell. ج. 128 ع. 5: 815–818. DOI:10.1016/j.cell.2007.02.029. اطلع عليه بتاريخ 2020-10-09.
  3. ^ Nirenberg MW، Matthaei JH (أكتوبر 1961). "The dependence of cell-free protein synthesis in E. coli upon naturally occurring or synthetic polyribonucleotides". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 47 ع. 10: 1588–602. Bibcode:1961PNAS...47.1588N. DOI:10.1073/pnas.47.10.1588. PMC:223178. PMID:14479932.
  4. ^ Gardner RS، Wahba AJ، Basilio C، Miller RS، Lengyel P، Speyer JF (ديسمبر 1962). "Synthetic polynucleotides and the amino acid code. VII". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 48 ع. 12: 2087–94. Bibcode:1962PNAS...48.2087G. DOI:10.1073/pnas.48.12.2087. PMC:221128. PMID:13946552.
  5. ^ Wahba AJ، Gardner RS، Basilio C، Miller RS، Speyer JF، Lengyel P (يناير 1963). "Synthetic polynucleotides and the amino acid code. VIII". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 49 ع. 1: 116–22. Bibcode:1963PNAS...49..116W. DOI:10.1073/pnas.49.1.116. PMC:300638. PMID:13998282.
  6. ^ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959" (Press release). The Royal Swedish Academy of Science. 1959. اطلع عليه بتاريخ 2010-02-27. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1959 was awarded jointly to Severo Ochoa and Arthur Kornberg 'for their discovery of the mechanisms in the biological synthesis of ribonucleic acid and deoxyribonucleic acid'.
  7. ^ Nirenberg M، Leder P، Bernfield M، Brimacombe R، Trupin J، Rottman F، O'Neal C (مايو 1965). "RNA codewords and protein synthesis, VII. On the general nature of the RNA code". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 53 ع. 5: 1161–8. Bibcode:1965PNAS...53.1161N. DOI:10.1073/pnas.53.5.1161. PMC:301388. PMID:5330357.
  8. ^ "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968" (Press release). The Royal Swedish Academy of Science. 1968. اطلع عليه بتاريخ 2010-02-27. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1968 was awarded jointly to Robert W. Holley, Har Gobind Khorana and Marshall W. Nirenberg 'for their interpretation of the genetic code and its function in protein synthesis'.
  9. ^ Edgar B (أكتوبر 2004). "The genome of bacteriophage T4: an archeological dig". Genetics. ج. 168 ع. 2: 575–82. PMC:1448817. PMID:15514035.
  10. ^ Kubyshkin، V.؛ Budisa، N. (2017). "Synthetic alienation of microbial organisms by using genetic code engineering: Why and how?". Biotechnology Journal. ج. 12 ع. 8: 1600097. DOI:10.1002/biot.201600097. PMID:28671771.
  11. ^ Xie J، Schultz PG (ديسمبر 2005). "Adding amino acids to the genetic repertoire". Current Opinion in Chemical Biology. ج. 9 ع. 6: 548–54. DOI:10.1016/j.cbpa.2005.10.011. PMID:16260173.
  12. ^ Wang Q، Parrish AR، Wang L (مارس 2009). "Expanding the genetic code for biological studies". Chemistry & Biology. ج. 16 ع. 3: 323–36. DOI:10.1016/j.chembiol.2009.03.001. PMC:2696486. PMID:19318213.
  13. ^ Simon M (7 يناير 2005). Emergent Computation: Emphasizing Bioinformatics. Springer Science & Business Media. ص. 105–106. ISBN:978-0-387-22046-8.
  14. ^ Hoesl، M. G.؛ Oehm، S.؛ Durkin، P.؛ Darmon، E.؛ Peil، L.؛ Aerni، H.-R.؛ Rappsilber، J.؛ Rinehart، J.؛ Leach، D.؛ Söll، D.؛ Budisa، N. (2015). "Chemical evolution of a bacterial proteome". Angewandte Chemie International Edition. ج. 54 ع. 34: 10030–10034. DOI:10.1002/anie.201502868. PMC:4782924. PMID:26136259. NIHMSID: NIHMS711205
  15. ^ Zhang Y، Lamb BM، Feldman AW، Zhou AX، Lavergne T، Li L، Romesberg FE (فبراير 2017). "A semisynthetic organism engineered for the stable expansion of the genetic alphabet". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 114 ع. 6: 1317–1322. DOI:10.1073/pnas.1616443114. PMC:5307467. PMID:28115716.
  16. ^ "First stable semisynthetic organism created | KurzweilAI". www.kurzweilai.net. 3 فبراير 2017. اطلع عليه بتاريخ 2017-02-09.
  17. ^ Han S، Yang A، Lee S، Lee HW، Park CB، Park HS (فبراير 2017). "Expanding the genetic code of Mus musculus". Nature Communications. ج. 8: 14568. Bibcode:2017NatCo...814568H. DOI:10.1038/ncomms14568. PMC:5321798. PMID:28220771.
  18. ^ Zimmer، Carl (15 مايو 2019). "Scientists Created Bacteria With a Synthetic Genome. Is This Artificial Life? - In a milestone for synthetic biology, colonies of E. coli thrive with DNA constructed from scratch by humans, not nature". The New York Times. اطلع عليه بتاريخ 2019-05-16.
  19. ^ Fredens, Julius؛ وآخرون (15 مايو 2019). "Total synthesis of Escherichia coli with a recoded genome". Nature. ج. 569 ع. 7757: 514–518. Bibcode:2019Natur.569..514F. DOI:10.1038/s41586-019-1192-5. PMC:7039709. PMID:31092918. S2CID:205571025.
  20. ^ Homo sapiens mitochondrion, complete genome. "Revised Cambridge Reference Sequence (rCRS): accession NC_012920", National Center for Biotechnology Information. Retrieved on 27 December 2017.
  21. ^ أ ب King RC، Mulligan P، Stansfield W (10 يناير 2013). A Dictionary of Genetics. OUP USA. ص. 608. ISBN:978-0-19-976644-4.
  22. ^ Nelson، Chase W؛ Ardern، Zachary؛ Goldberg، Tony L؛ Meng، Chen؛ Kuo، Chen-Hao؛ Ludwig، Christina؛ Kolokotronis، Sergios-Orestis؛ Wei، Xinzhu (1 أكتوبر 2020). "Dynamically evolving novel overlapping gene as a factor in the SARS-CoV-2 pandemic". eLife. ج. 9: e59633. DOI:10.7554/eLife.59633. PMC:7655111. PMID:33001029.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  23. ^ Jungreis، Irwin؛ Nelson، Chase W.؛ Ardern، Zachary؛ Finkel، Yaara؛ Krogan، Nevan J.؛ Sato، Kei؛ Ziebuhr، John؛ Stern-Ginossar، Noam؛ Pavesi، Angelo؛ Firth، Andrew E.؛ Gorbalenya، Alexander E.؛ Kellis، Manolis (يونيو 2021). "Conflicting and ambiguous names of overlapping ORFs in the SARS-CoV-2 genome: A homology-based resolution". Virology. ج. 558: 145–151. DOI:10.1016/j.virol.2021.02.013. PMC:7967279. PMID:33774510.
  24. ^ PMID 20828396 (ببمد: 20828396)
    Citation will be completed automatically in a few minutes. Jump the queue or expand by hand
  25. ^ References for the image are found in Wikimedia Commons page at: Commons:File:Notable mutations.svg#References.
  26. ^ Griffiths AJ، Miller JH، Suzuki DT، Lewontin RC، وآخرون، المحررون (2000). "Spontaneous mutations". An Introduction to Genetic Analysis (ط. 7th). New York: W. H. Freeman. ISBN:978-0-7167-3520-5.
  27. ^ Freisinger E، Grollman AP، Miller H، Kisker C (أبريل 2004). "Lesion (in)tolerance reveals insights into DNA replication fidelity". The EMBO Journal. ج. 23 ع. 7: 1494–505. DOI:10.1038/sj.emboj.7600158. PMC:391067. PMID:15057282.
  28. ^ (Boillée 2006, p. 39)
  29. ^ Chang JC، Kan YW (يونيو 1979). "beta 0 thalassemia, a nonsense mutation in man". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 76 ع. 6: 2886–9. Bibcode:1979PNAS...76.2886C. DOI:10.1073/pnas.76.6.2886. PMC:383714. PMID:88735.
  30. ^ Boillée S، Vande Velde C، Cleveland DW (أكتوبر 2006). "ALS: a disease of motor neurons and their nonneuronal neighbors". Neuron. ج. 52 ع. 1: 39–59. DOI:10.1016/j.neuron.2006.09.018. PMID:17015226.
  31. ^ Isbrandt D، Hopwood JJ، von Figura K، Peters C (1996). "Two novel frameshift mutations causing premature stop codons in a patient with the severe form of Maroteaux-Lamy syndrome". Human Mutation. ج. 7 ع. 4: 361–3. DOI:10.1002/(SICI)1098-1004(1996)7:4<361::AID-HUMU12>3.0.CO;2-0. PMID:8723688.
  32. ^ Crow JF (1993). "How much do we know about spontaneous human mutation rates?". Environmental and Molecular Mutagenesis. ج. 21 ع. 2: 122–9. DOI:10.1002/em.2850210205. PMID:8444142.
  33. ^ Lewis R (2005). Human Genetics: Concepts and Applications (ط. 6th). Boston, Mass: McGraw Hill. ص. 227–228. ISBN:978-0-07-111156-0.
  34. ^ Sawyer SA، Parsch J، Zhang Z، Hartl DL (أبريل 2007). "Prevalence of positive selection among nearly neutral amino acid replacements in Drosophila". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 104 ع. 16: 6504–10. Bibcode:2007PNAS..104.6504S. DOI:10.1073/pnas.0701572104. PMC:1871816. PMID:17409186.
  35. ^ Bridges KR (2002). "Malaria and the Red Cell". Harvard. مؤرشف من الأصل في 27 نوفمبر 2011.
  36. ^ Drake JW، Holland JJ (نوفمبر 1999). "Mutation rates among RNA viruses". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 96 ع. 24: 13910–3. Bibcode:1999PNAS...9613910D. DOI:10.1073/pnas.96.24.13910. PMC:24164. PMID:10570172.
  37. ^ Holland J، Spindler K، Horodyski F، Grabau E، Nichol S، VandePol S (مارس 1982). "Rapid evolution of RNA genomes". Science. ج. 215 ع. 4540: 1577–85. Bibcode:1982Sci...215.1577H. DOI:10.1126/science.7041255. PMID:7041255.
  38. ^ de Visser JA، Rozen DE (أبريل 2006). "Clonal interference and the periodic selection of new beneficial mutations in Escherichia coli". Genetics. ج. 172 ع. 4: 2093–100. DOI:10.1534/genetics.105.052373. PMC:1456385. PMID:16489229.
  39. ^ Watson، James D. (2008). Molecular Biology of the Gene. Pearson/Benjamin Cummings. ISBN:978-0-8053-9592-1. :102–117 :521–522
  40. ^ Michel-Beyerle، Maria Elisabeth (1990). Reaction centers of photosynthetic bacteria: Feldafing-II-Meeting. Springer-Verlag. ISBN:978-3-540-53420-4.
  41. ^ Füllen G, Youvan DC (1994). "Genetic Algorithms and Recursive Ensemble Mutagenesis in Protein Engineering". Complexity International 1.
  42. ^ أ ب Fricke، Markus (2019). "Global importance of RNA secondary structures in protein coding sequences". Bioinformatics. ج. 35 ع. 4: 579–583. DOI:10.1093/bioinformatics/bty678. PMC:7109657. PMID:30101307. S2CID:51968530.
  43. ^ Hershberg R., Petrov D. A. (2008). "Selection on codon bias" (بالإنجليزية) (Annual review of genetics ed.). 42: 287–299. DOI:10.1146/annurev.genet.42.110807.091442. PMID:18983258. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  44. ^ Behura S. K., Severson D. W. (2013). "Codon usage bias: causative factors, quantification methods and genome-wide patterns: with emphasis on insect genomes" (بالإنجليزية) (Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society ed.). 88 (1): 49–61. DOI:10.1111/j.1469-185X.2012.00242.x. PMID:22889422. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  45. ^ Shields D. C., Sharp P. M. (1987). "Synonymous codon usage in Bacillus subtilis reflects both translational selection and mutational biases" (بالإنجليزية) (Nucleic acids research ed.). 15 (19): 8023–8040. PMID:3118331. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  46. ^ Shields D. C., Sharp P. M., Higgins D. G., Wright F. (1988). ""Silent" sites in Drosophila genes are not neutral: evidence of selection among synonymous codons" (بالإنجليزية) (Molecular biology and evolution ed.). 5 (6): 704–716. PMID:3146682. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  47. ^ Chen S. L., Lee W., Hottes A. K., Shapiro L., McAdams H. H. (2004). "Codon usage between genomes is constrained by genome-wide mutational processes" (بالإنجليزية) (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ed.). 101 (10): 3480–3485. DOI:10.1073/pnas.0307827100. PMID:14990797. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  48. ^ Akashi H. (1994). "Synonymous codon usage in Drosophila melanogaster: natural selection and translational accuracy" (بالإنجليزية) (Genetics ed.). 136 (3): 927–935. PMID:8005445. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  49. ^ Sharp P. M., Bailes E., Grocock R. J., Peden J. F., Sockett R. E. (2005). "Variation in the strength of selected codon usage bias among bacteria" (بالإنجليزية) (Nucleic acids research ed.). 33 (4): 1141–1153. DOI:10.1093/nar/gki242. PMID:15728743. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الاستشهاد بدورية محكمة يطلب |دورية محكمة= (help)صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link) صيانة الاستشهاد: التاريخ والسنة (link)
  50. ^ "Codon usage table".
  51. ^ Nakamoto T (مارس 2009). "Evolution and the universality of the mechanism of initiation of protein synthesis". Gene. ج. 432 ع. 1–2: 1–6. DOI:10.1016/j.gene.2008.11.001. PMID:19056476.
  52. ^ Blattner، F. R.؛ Plunkett g، G.؛ Bloch، C. A.؛ Perna، N. T.؛ Burland، V.؛ Riley، M.؛ Collado-Vides، J.؛ Glasner، J. D.؛ Rode، C. K.؛ Mayhew، G. F.؛ Gregor، J.؛ Davis، N. W.؛ Kirkpatrick، H. A.؛ Goeden، M. A.؛ Rose، D. J.؛ Mau، B.؛ Shao، Y. (1997). "The Complete Genome Sequence of Escherichia coli K-12". Science. ج. 277 ع. 5331: 1453–1462. DOI:10.1126/science.277.5331.1453. PMID:9278503.
  53. ^ أ ب Zhang Y، Baranov PV، Atkins JF، Gladyshev VN (مايو 2005). "Pyrrolysine and selenocysteine use dissimilar decoding strategies". The Journal of Biological Chemistry. ج. 280 ع. 21: 20740–51. DOI:10.1074/jbc.M501458200. PMID:15788401.
  54. ^ Krzycki JA (ديسمبر 2005). "The direct genetic encoding of pyrrolysine". Current Opinion in Microbiology. ج. 8 ع. 6: 706–12. DOI:10.1016/j.mib.2005.10.009. PMID:16256420.
  55. ^ Prat L، Heinemann IU، Aerni HR، Rinehart J، O'Donoghue P، Söll D (ديسمبر 2012). "Carbon source-dependent expansion of the genetic code in bacteria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 109 ع. 51: 21070–5. Bibcode:2012PNAS..10921070P. DOI:10.1073/pnas.1218613110. PMC:3529041. PMID:23185002.
  56. ^ Crick FH، Orgel LE (1973). "Directed panspermia". Icarus. ج. 19 ع. 3: 341–6, 344. Bibcode:1973Icar...19..341C. DOI:10.1016/0019-1035(73)90110-3. It is a little surprising that organisms with somewhat different codes do not coexist. (Further discussion)
  57. ^ Barrell BG، Bankier AT، Drouin J (1979). "A different genetic code in human mitochondria". Nature. ج. 282 ع. 5735: 189–194. Bibcode:1979Natur.282..189B. DOI:10.1038/282189a0. PMID:226894. S2CID:4335828. ([1])
  58. ^ أ ب Elzanowski A، Ostell J (7 أبريل 2008). "The Genetic Codes". National Center for Biotechnology Information (NCBI). اطلع عليه بتاريخ 2010-03-10.
  59. ^ Jukes TH، Osawa S (ديسمبر 1990). "The genetic code in mitochondria and chloroplasts". Experientia. ج. 46 ع. 11–12: 1117–26. DOI:10.1007/BF01936921. PMID:2253709. S2CID:19264964.
  60. ^ Fitzpatrick DA، Logue ME، Stajich JE، Butler G (1 يناير 2006). "A fungal phylogeny based on 42 complete genomes derived from supertree and combined gene analysis". BMC Evolutionary Biology. ج. 6: 99. DOI:10.1186/1471-2148-6-99. PMC:1679813. PMID:17121679.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  61. ^ Santos MA، Tuite MF (مايو 1995). "The CUG codon is decoded in vivo as serine and not leucine in Candida albicans". Nucleic Acids Research. ج. 23 ع. 9: 1481–6. DOI:10.1093/nar/23.9.1481. PMC:306886. PMID:7784200.
  62. ^ Butler G، Rasmussen MD، Lin MF، وآخرون (يونيو 2009). "Evolution of pathogenicity and sexual reproduction in eight Candida genomes". Nature. ج. 459 ع. 7247: 657–62. Bibcode:2009Natur.459..657B. DOI:10.1038/nature08064. PMC:2834264. PMID:19465905.
  63. ^ Taylor DJ، Ballinger MJ، Bowman SM، Bruenn JA (2013). "Virus-host co-evolution under a modified nuclear genetic code". PeerJ. ج. 1: e50. DOI:10.7717/peerj.50. PMC:3628385. PMID:23638388.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  64. ^ Hofhuis J، Schueren F، Nötzel C، Lingner T، Gärtner J، Jahn O، Thoms S (2016). "The functional readthrough extension of malate dehydrogenase reveals a modification of the genetic code". Open Biol. ج. 6 ع. 11: 160246. DOI:10.1098/rsob.160246. PMC:5133446. PMID:27881739.
  65. ^ Schueren F، Lingner T، George R، Hofhuis J، Gartner J، Thoms S (2014). "Peroxisomal lactate dehydrogenase is generated by translational readthrough in mammals". eLife. ج. 3: e03640. DOI:10.7554/eLife.03640. PMC:4359377. PMID:25247702.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  66. ^ F. Schueren und S. Thoms (2016). "Functional Translational Readthrough: A Systems Biology Perspective". PLOS Genetics. ج. 12 ع. 8: e1006196. DOI:10.1371/journal.pgen.1006196. PMC:4973966. PMID:27490485.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  67. ^ Dutilh BE، Jurgelenaite R، Szklarczyk R، van Hijum SA، Harhangi HR، Schmid M، de Wild B، Françoijs KJ، Stunnenberg HG، Strous M، Jetten MS، Op den Camp HJ، Huynen MA (يوليو 2011). "FACIL: Fast and Accurate Genetic Code Inference and Logo". Bioinformatics. ج. 27 ع. 14: 1929–33. DOI:10.1093/bioinformatics/btr316. PMC:3129529. PMID:21653513.
  68. ^ Kubyshkin V، Acevedo-Rocha CG، Budisa N (فبراير 2018). "On universal coding events in protein biogenesis". Bio Systems. ج. 164: 16–25. DOI:10.1016/j.biosystems.2017.10.004. PMID:29030023.
  69. ^ Lobanov AV، Heaphy SM، Turanov AA، Gerashchenko MV، Pucciarelli S، Devaraj RR، وآخرون (يناير 2017). "Position-dependent termination and widespread obligatory frameshifting in Euplotes translation". Nature Structural & Molecular Biology. ج. 24 ع. 1: 61–68. DOI:10.1038/nsmb.3330. PMC:5295771. PMID:27870834.
  70. ^ Ribas de Pouplana L، Turner RJ، Steer BA، Schimmel P (سبتمبر 1998). "Genetic code origins: tRNAs older than their synthetases?". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 95 ع. 19: 11295–300. Bibcode:1998PNAS...9511295D. DOI:10.1073/pnas.95.19.11295. PMC:21636. PMID:9736730.
  71. ^ Yarus، Michael (2010). Life from an RNA World: The Ancestor Within. Harvard University Press. ISBN:978-0-674-05075-4.
  72. ^ "Mathematica function for # possible arrangements of items in bins? – Online Technical Discussion Groups—Wolfram Community". community.wolfram.com (بالإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2017-02-03.
  73. ^ أ ب Freeland SJ، Hurst LD (سبتمبر 1998). "The genetic code is one in a million". Journal of Molecular Evolution. ج. 47 ع. 3: 238–48. Bibcode:1998JMolE..47..238F. DOI:10.1007/PL00006381. PMID:9732450. S2CID:20130470.
  74. ^ Taylor FJ، Coates D (1989). "The code within the codons". Bio Systems. ج. 22 ع. 3: 177–87. DOI:10.1016/0303-2647(89)90059-2. PMID:2650752.
  75. ^ Di Giulio M (أكتوبر 1989). "The extension reached by the minimization of the polarity distances during the evolution of the genetic code". Journal of Molecular Evolution. ج. 29 ع. 4: 288–93. Bibcode:1989JMolE..29..288D. DOI:10.1007/BF02103616. PMID:2514270. S2CID:20803686.
  76. ^ Wong JT (فبراير 1980). "Role of minimization of chemical distances between amino acids in the evolution of the genetic code". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ج. 77 ع. 2: 1083–6. Bibcode:1980PNAS...77.1083W. DOI:10.1073/pnas.77.2.1083. PMC:348428. PMID:6928661.
  77. ^ Erives A (أغسطس 2011). "A model of proto-anti-codon RNA enzymes requiring L-amino acid homochirality". Journal of Molecular Evolution. ج. 73 ع. 1–2: 10–22. Bibcode:2011JMolE..73...10E. DOI:10.1007/s00239-011-9453-4. PMC:3223571. PMID:21779963.
  78. ^ Freeland SJ، Knight RD، Landweber LF، Hurst LD (أبريل 2000). "Early fixation of an optimal genetic code". Molecular Biology and Evolution. ج. 17 ع. 4: 511–18. DOI:10.1093/oxfordjournals.molbev.a026331. PMID:10742043.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=مستخدم:Momas/ملعب2&oldid=65277675»