105. Каковы доказательства неперекрываемости генетического кода?

Рассмотрим так называемый перекрывающийся код, т. е. код, в котором часть букв в подряд идущих словах совпадает. Например, в последовательности триплетов АВСАВСАВС первое слова ABC, второе - ВСА, третье - CAB и т. д. Код такого типа должен налагать некоторые ограничения на последовательность слов: второе слово в нашем примере обязательно должно начинаться с В, третье - с С. Действительно ли существуют такие ограничения, можно проверить двумя способами. Первый способ основан на изучении известной последовательности аминокислотных остатков, например, в таких белках, как инсулин, тироксин, РНКаза, в которых должны были бы выявиться определенные группировки аминокислот. Однако такие группы не обнаружены. Второй способ основан на том, что при перекрывающемся коде изменение только одной буквы (основания) в результате мутации привело бы к изменению не одного, а нескольких слов (триплетов), а следовательно, и к изменению нескольких аминокислот в полипептиде. В последовательности АВСАВСАВС замена С в первом триплете на D приведет к изменению первых трех триплетов на ABD, BDA, DAB. Однако на примере молекулы гемоглобина, белка ВТМ и триптофансинтетазы Е. coli можно видеть, что единичная мутация, как правило, приводит к замене только одной аминокислоты.

При различных заболеваниях крови в молекуле гемоглобина один остаток глутаминовой кислоты замещается или валином, или лизином. Каждое из этих замещений обусловлено одной мутацией, затрагивающей только одно основание в молекуле ДНК. Появление валина или лизина вместо глутаминовой кислоты можно объяснить заменой в каждом случае лишь одного основания:

что и подтверждает неперекрываемость генетического кода.