Главная кодировка жизни и вообще

[vak]

Насмотрелись мы всяких ASCII и Unicode, табличками нас не удивишь. Но какая кодировка самая старая? Вы будете удивлены, но возникла она гораздо раньше, чем древние укры вышли из моря на сушу. Благодаря ей все мы живём на этой планете. Она перекодирует "буквы" наших генов в аминокислоты белковых молекул. Так выглядит таблица.



Как эта штука работает? Рассмотрим картинку.



"Буквы" нашей ДНК образованы парами аденин—тимин (A-T) и гуанин—цитозин (G-C). Каждая пара несёт два бита информации. Сначала ген считывается на промежуточную "перфоленту" - РНК. Такое считывание биологи называют транскрипцией. В процессе транскрипции тимин заменяется на урацил - видимо, для необратимости процесса.

Дальше перфолента (РНК) заряжается в рибосому - специальный станочек по производству белковых молекул. Буквы с РНК последовательно считываются, и для каждой буквы к создаваемому белку приклеивается следующая аминокислота. Это называется трансляцией. Буквы считываются группами по три штуки: биологи их называют кодонами. Три буквы по два бита - в сумме шесть бит - дают 64 комбинации. На выходе имеем 20 различных аминокислот. Кроме того, есть специальный стартовый кодон (AUG, превращающийся в метионин) и стоповые кодоны (три разных).

Отображение 64 кодонов в 20 аминокислот, плюс старт и три стопа - в этом вся суть "главной кодировки жизни". Если/когда мы обнаружим белковую жизнь в других мирах, с большой вероятностью кодировка окажется той же.

Вот та же таблица, но со ссылками на описания аминокислот.

1-е основание	2-е основание								3-е основание
	U		C		A		G
U	UUU	(Phe) Фенилаланин	UCU	(Ser) Серин	UAU	(Tyr) Тирозин	UGU	(Cys) Цистеин	U
	UUC		UCC		UAC		UGC		C
	UUA	(Leu) Лейцин	UCA		UAA	Стоп	UGA	Стоп	A
	UUG		UCG		UAG	Стоп	UGG	(Trp) Триптофан	G
C	CUU		CCU	(Pro) Пролин	CAU	(His) Гистидин	CGU	(Arg) Аргинин	U
	CUC		CCC		CAC		CGC		C
	CUA		CCA		CAA	(Gln) Глутамин	CGA		A
	CUG		CCG		CAG		CGG		G
A	AUU	(Ile) Изолейцин	ACU	(Thr) Треонин	AAU	(Asn) Аспарагин	AGU	(Ser) Серин	U
	AUC		ACC		AAC		AGC		C
	AUA		ACA		AAA	(Lys) Лизин	AGA	(Arg) Аргинин	A
	AUG	(Met) Метионин	ACG		AAG		AGG		G
G	GUU	(Val) Валин	GCU	(Ala) Аланин	GAU	(Asp) Аспарагиновая кислота	GGU	(Gly) Глицин	U
	GUC		GCC		GAC		GGC		C
	GUA		GCA		GAA	(Glu) Глутаминовая кислота	GGA		A
	GUG		GCG		GAG		GGG		G

Comments

[spamsink]

Не так давно оказалось, что это упрощение. Эта кодировка -тоже, в сущности, юникод с диакритиками.
Стоп кодон - не всегда стоп кодон, см. селеноцистеин.

[vak]

Там и стартовых кодонов тоже лишняя парочка нашлась. Жизнь сложная штука.

[spamsink]

Я понимаю; я, собственно, чисто ради сравнения нуклеотидного кода и юникода с диакритиками. :)

[vak]

Похоже на диакритики, да. Удивительно, что кодоны были заданы изначально, и вроде не менялись последние 3.5 миллиарда лет.

[spamsink]

Удивительно, что синонимия конкретно по третьему нуклеотиду,

[vak]

Как-то должно быть связано с устойчивостью к ошибкам считывания.

[juan_gandhi]

Отлично!

[chabapok]

ситуация на 12 лет назад с точки зрения написателя геномного ассемблера

https://www.youtube.com/watch?v=50bjIQ_ECQk

[vak]

И как, написали ассемблер с тех пор?

[chabapok]

Без понятия, но наверное ж да. Раз что-то делали, наверное у них что-то вышло.

Я просто увидел пост - и вспомнил, что есть такая вот штука.