Кодлох (генетик)

Генийн код (эсвэл удамшилийн код) гэдэг нь, маш богиноор тайлбарлавал, удамшлын материал (ДНХ эсвэл РНХ) доторх мэдээллийг уураг болгон хувиргахад шаардагдах бүх дүрэм, зааварчилгааны багц нэгдэл юм. Энэ нь удамшлын материалыг хадгалах, дамжуулах, хөрвүүлэх, суурь блокуудыг өрөх гээд уураг үүсэх хүртэлх бүх үйл явцын нүсэр том зааварчилгаа гэж ойлгоход болно.

Эхний эгнээнд ДНХ нуклеотидын цуваа хэлбэрээр байгаа нь. Дараагийн эгнээнд РНХ болон хувирсан байгаа байдал. Сүүлийн эгнээнд РНХ-ын нуклеотидууд гурав гурваараа буюу кодон болон уншигдаж тус бүр нэг амин хүчилтэй холбогдож байгаа байдал. Амин хүчлүүд хоорондоо өрөгдөн уураг болно.

Уургийг бид булчингийн ургалтыг тэтгэх нэгдэл гэдгээр хамгийн сайн мэдэх боловч үнэндээ уураг нь биеийн эс эд бүхэнг тэтгэж, биологийн бүхий л үйл явцад оролцдог хэдэн арван мянган төрөлтэй байдаг. Тухайлбал:

- арьс, яс, шөрмөс зэрэгт уян хатан болон бат бөх байдал үүсгэх "коллаген" уураг

- үс, хумс, арьсны гадна давхаргад хатуулаг байдал үүсгэх “кератин” уураг

- судасны хана, уушги зэрэгт уян хатан, сунах шинж үүсгэх “еластин” уураг

- цардуулыг сахар болгон задлах шүлсний “амилаз” гэх энзимлэг уураг

- эсэнд төмөр хадгалах үүрэгтэй “ферритин” уураг гэх мэт эсийн бүтэцийг бэхжүүлэх , биологийн урвалыг хурдасгах, молекул тээвэрлэх, гормон болон дархлааны системыг зохицуулах, бодис нөөцлөх, дохиолол илгээх гэх мэт маш олон үүрэг бүхий хэдэн арван мянган уургийг амьд биет өөрийн дотроо үйлвэрлэх бөгөөд тэд бүгд 20-хон ширхэг “амин хүчил”-ийн янз бүрийн дэс дараатай өрөлтөөр үүсдэг.

Энэхүү хэдэн арван мянган уураг зүгээр л санаандгүй байдлаар өөрсдөө өрөгдөн үүсэхгүй нь ойлгомжтой бөгөөд хэдэн сая жилийн хувьслын явцад амьд бие организм ямар уургийг хэрхэн бүтээх бүх зааварчилгааг “генийн код” хэлбэрээр хадгалан, үеээс үед, үр төлдөө удамшуулан, дамжуулж иржээ. Хүн л гэхэд уураг кодлох 20 мянга орчим гентэй байдаг.

Генийн кодны үүргийн талаар дэлгэрүүлэхээс өмнө “генийн код” болон “ген” хоёрын ялгааг ойлгох нь чухал юм. Эдгээр нь хоорондоо маш уялдаатай ойлголт боловч биологийн хоёр өөр консепт ажээ.

Харах өнцөг	Ген	Генийн кодчилол
Тодорхойлолт	Тухайн организм ямар эд эрхтэн, уурагтай, ямар амьтан байх ёстой талаарх нуклеотидын дараалал бүхий мэлээлэл. Ген нь ДНХ-ын тодорхой хэрчим хэсэгт л байрлана.	ДНХ болон РНХ- д байрлах нуклеотидын дараалал хэрхэн “амин хүчил”-ийн дараалал болон хөрвөж, түүгээр цаашид уураг хэрхэн үүсгэх талаар дүрэм, зааварчилгаа
Цар хүрээ	Ген нь организмын төрөл зүйл бүрт өөр байна. Хүн, нохой, тахиа зэрэг бүгд нэгнээсээ онцгой өөр гентэй.	Генийн кодчилол нь универсал буюу хорвоогийн бараг бүх амьд биетед ямар нуклеотидын гурвал ямар амино хүчилтэй холбогдох дүрэм адил байна. (3 ширхэг нуклеотид хамтдаа уншигдаж 1 кодон эсвэл 1 триплет гэж нэрлэгддэг. 1 кодон бүр нэг амин хүчилтэй холбогддог)
Байршил	Ген гэдэг нь Хромосомд байрлах ДНХ-гийн бодит, биет бүхий хэрчим хэсэг юм.	Генийн кодчилол гэдэг нь биет бус зүйл юм. Дүрэм, зааварчилгаа бүхий хийсвэр ойлголт.
Хялбар жишээ	Ген нь “энэ бол 78 хромосом бүхий тахиа гэх амьтан, цагаан өнгийн өдтэй, богино ясархаг, хатуу хошуутай, урт хумстай, нарийхан сарвуутай байх ёстой” гэсэн мэдээллийгДНХ-даа нуклеотидын дарааллаар кодлон хадгална.	Генийн кодчилол нь энэхүү зааварчилгааны дагуу, нуклеотидын дарааллыг гурав гурваар нь танин, түүнд тохирох амин хүчилийг өрснөөр зохистой уургийг бүтээн, амьтныг үүсгэнэ.

Генийн кодчилолын үүрэг:

Уургийн бүтцийн мэдээллийг хөрвүүлэх

Амин хүчлийг тодорхой уураг болгон нэгтгэх зааврыг өгдөг. Гурван нуклеотидын багц бүр буюу кодон нь амин хүчил эсвэл уургийн нийлэгжилтийг эхлүүлэх эсвэл зогсоох дохиотой холбоос үүсгэдэг.

Жишээ нь: AUG (Аденин-Урацил-Гуанин) кодон нь  метионин буюу уургийн нийлэгжилт эхлүүлэх цор ганц амин хүчилтэй холбогддог.

Генетикийн мэдээлэл дамжуулах

Генетикийн кодыг агуулсан ДНХ нь нөхөн үржихүйн явцад эцэг эхээс үр удамд дамждаг бөгөөд энэ нь организмууд өөрсдийн шинж чанарыг өвлөн авах боломжийг олгодог.

Эсийн хуваагдлын явцад шинэ эс бүр ижил генетикийн зааврыг хүлээн авахын тулд ДНХ-ийг хуулбарладаг.

Уургийн нийлэгжилтийг удирдах (генийн илэрхийлэл)

Транскрипци: ДНХ-г эсийн бөөмөөс рибосом (уншигдсан кодоноор уураг өрөн бүтээх молекул машин) руу кодыг зөөдөг мРНХ хуулж авах үйл явц.

Трансляци: Рибосомууд мРНХ-г уншиж, кодонуудыг амин хүчлүүдийн дараалал болгон хувиргаж, уураг үүсгэдэг.

Амьдралын хэлбэрүүдийн жигд, адил байдлыг хадгалах

Генийн код нь бараг бүх амьд организмд адил байдаг бөгөөд энэ нь ижил кодон нь ямар ч амьтанд ижил амин хүчлийг тодорхойлно гэсэн үг юм. Энэхүү жигд байдал нь биологийн үндсэн үйл явц бүх амьд биетэд хадгалагдан үлдэхийг баталгаажуулж өгдөг.

Мутацаас сэргийлэх “илүүдэл байдал” гэх шинж чанар

Генийн код нь санаандгүй, алдаатай байдлаас үүсэх мутацийн магадлалыг бууруулах гайхалтай шинж чанартай байдаг. Хэрэв ДНХ-дах генийн суурь блок болох нуклеотид санаандгүй байдлаар буруу өрөгдөж, тэр нь буруу уураг болж өсвөл тэр нь мутаци юм. Харин генийн кодны дагуу, нийт байх 64 кодон нь ердөө 20 амин хүчил болон хөрвөдөг. Тэгхээр нийт кодоны тоо, нийт амин хүчлийн тооноос “илүүдэлтэй”. Энэ нь нэг амин хүчил хэд хэдэн өөр кодоноор үүсэх боломжтой гэсэн үг юм. Жишээлбэл, GAA (Гуанин Аденин Аденин) болон GAG (Гуанин Аденин Гуанин) гэх 2 кодон хоёулаа глютамины хүчлийг кодлодог тул жижиг алдаа гарсан ч сүүлд үүсэх уурагт нөлөөлөхгүй байж болно. Мөн Люцин (англиар: Leucine) гэх уураг нь UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG гэх 6 кодоны альнаар ч үүсэх боломжтой.