2) вырожденности
3) плейотропности
4) специфичности
Универсальность генетического кода — это соответствие определённых кодонов и аминокислот у большинства живых организмов. Кодон представляет собой триплет нуклеотидов матричной РНК, распознаваемый антикодоном транспортной РНК; в результате обеспечивается включение конкретной аминокислоты в полипептидную цепь. Например, кодон AUG кодирует метионин и обычно выполняет функцию инициирующего сигнала трансляции, а UAA, UAG и UGA являются стоп-кодонами.
Универсальность отражает общность молекулярного механизма трансляции у бактерий, архей и эукариот и служит одним из аргументов в пользу общего происхождения живых организмов. Это свойство не следует смешивать с вырожденностью: несколько различных кодонов могут кодировать одну и ту же аминокислоту, например лейцин, серин или аргинин. Специфичность, или однозначность, означает, что каждый конкретный кодон в пределах данного варианта генетического кода соответствует только одной аминокислоте либо сигналу терминации; плейотропность же характеризует влияние одного гена на несколько признаков и не является свойством генетического кода.
| Свойство или явление | Определение | Молекулярный пример или диагностический признак |
|---|---|---|
| Универсальность | Одинаковое соответствие кодонов аминокислотам у большинства организмов | Один и тот же кодон обычно кодирует одну и ту же аминокислоту в клетках бактерий, растений и животных |
| Вырожденность | Одну аминокислоту кодируют несколько разных кодонов | Лейцин определяется шестью кодонами; различия часто находятся в третьем положении кодона |
| Однозначность, или специфичность | Каждый кодон имеет только одно смысловое значение в конкретном варианте кода | UGG кодирует триптофан, а не несколько различных аминокислот одновременно |
| Триплетность | Информация считывается группами по три нуклеотида | 64 возможных кодона: 61 смысловой кодон для 20 аминокислот и 3 сигнала терминации |
| Плейотропность | Воздействие одного гена или его варианта на несколько фенотипических признаков | Мутация одного гена может одновременно изменять несколько органов или систем; это не характеристика кодон-аминокислотного соответствия |
| Варианты генетического кода | Редкие отклонения от стандартного соответствия кодонов и аминокислот | Митохондриальные геномы и некоторые ядерные геномы простейших используют отдельные кодоны иначе, поэтому универсальность является практически полной, но не абсолютной |
Практическое значение универсальности состоит в возможности экспрессии гетерологичных генов: бактериальные клетки могут синтезировать человеческие белки, например рекомбинантный инсулин. При интерпретации результатов секвенирования необходимо учитывать организм, органеллу и используемую таблицу генетического кода, особенно при анализе митохондриальных последовательностей. Нарушения последовательности кодонов могут приводить к миссенс-, нонсенс- или синонимическим вариантам, однако их последствия оцениваются с учётом конкретного генетического контекста. Таким образом, отмеченный вариант обозначает фундаментальное сходство реализации наследственной информации у живых систем.