Azərbaycan respublikasi təHSİl naziRLİYİ baki döVLƏt universiteti Fakültə: Biologiya Kafedra

Fəsil 1. Genetik kod haqqında ümumi məlumat
Genetik kod DNT və ya RNT molekullarındaki informasiyanın yəni triplet ardıcıllığının amin turşu ardıcıllılğına yəni zülal istehsalına keçirilməsi proseslərində istifadə olunan qaydalar məcmusudur.Genetik kodun vacib xüsusiyyətlərindən biri onun kolinearlığıdır, yəni nuklein turşuları kodlarının ardıcılıqları ilə polipeptid zəncirində aminturşularının ardıcıllıqlarının müvafiq olması.
DNT və RNT-nin fəaliyyəti sayəsində hər bir orqanizmə xas olan spesifik zülallar sintez olunur. Hüceyrədə zülal sintezi prosesi olduqca mürəkkəbdir. Nuklein turşuları heteropolimer quruluşa malik zəncirdən ibarətdir. Lakin bu zəncirin həlqələri eyni deyil – 4 cürdür. Daha doğrusu bu polimer 4 cür nukleotidin birləşməsindən meydana gəlir. Bu nukleidlər özündə müəyyən informasiyanı daşıyır. Adenin (A), quanin (G), sitozin (C), timin (T) birlikdə genetik kodu əmələ gətirir.
Zülal molekulları DNT-dən RNT vasitəsilə göndərilən informasiya əsasında qurulur. Maraqlıdır ki, orqanizmlərdə olan müxtəlif züllalar 20 tip amin turşularının müəyyən ardıcıllıqla birləşməsi sayəsində meydana gəlir. Deməli zülal "dilimin" quruluşu 20 cür müxtəlif sözdən təşkil olunur. Bu baxımdan nuklein turşularının "dili" cəmi 4 sözdən (nukleotiddən) qurularsa, onda 4 nukleotid cəmi 42=16 müxtəlif ilkinnukleotidli birləşmələrdən ibarət olacaq. Başqa sözlə, hərfin (nukleotidin) uzlaşmaları 20 cür amin turşularının zəncirindən ibarət olan zülal dili üçün kifayət etməyəcək. Əgər kodda 3 nukleotid iştirak etsə, onlar 43=64 üçnukleotidli birləşmələr meydana gətirəcək, bu da bütün nukleotidləri kodlaşdırmaq üçün kifayətdir.
DNT və RNT-nin polinukleotid zəncirində ardıcıl olaraq yerləşən hər üç müxtəlif mononukleotid kodon və ya triplet adlanır. Belə zənn etmək olar ki, bütün bu üçlüyün (tripletin) hamısı lazımdır və onlar zülalın biosintezində iştirak edir. Həm triplet bu digər zülalın zəncirində ancaq müəyyən bir amin turşusunun yerləşməsini işarə edir. Misal olaraq zülalın sintezi üçün lazım olan amin turşularının RNT-nin tərkibini təşkil edən tripletlərin nə kimi ardıcıllıqla yerləşməsini nəzərdən keçirək.Buradan maraqlı bir sual meydana çıxır. Hüceyrədə amin turşularının hansı ardıcıllıqla yerləşməsini idarə edən, onların düzülüşünə "əmr" edən mərkəz nədir?Belə təsəvvür edək ki, bir zülal zənciri amin turşularının aşağıdakı ardıcıllıqla düzülüşündən başlayır: asparagin, alamin, prolin, temilalanin. Buna görə də həmin turşuları kodlaşdıran tripletləri aşağıdakı ardıcıllıqda yara bilərik:

• 
  asparagin – QAU
  
• 
  alanin – QSU
  
• 
  polin – SSU
  
• 
  temilalamin – UUU.
  

Deməli DNT-nin matriksi üzərində yaranan məlumat RNT-də həmin 4 cür triplet, misalımızda olan zülal molekulundakı amin turşularının ardıcıllığına uyğundur. Bu qayda üzrə deyə bilərik ki, hər bir triplet bir məlumat vahididir, buna da genetik ədəbiyyatda kodon və ya kod termini ilə ifadə edirlər.

m RNT (mRNA) molekulunun bir hissəsindəki bir sıra kodonlar.
Hər bir kodon adətən bir amin turşusuna uyğun gələn üç nukleotiddən ibarətdir. Nukleotidlər A, U, G və C hərfləri ilə qısaldılmışdır. Bu, U (urasil) istifadə edən mRNT-dir. DNT əvəzinə T (timin) istifadə edir. Bu mRNT molekulu bir ribosoma bu koda uyğun olaraq zülal sintez etməyi tapşıracaq.Genetik kod canlı hüceyrələr tərəfindən genetik materialda (nükleotid üçlüyü və ya kodonların DNT və ya mRNT ardıcıllığı) kodlaşdırılmış məlumatı zülallara çevirmək üçün istifadə olunan qaydalar toplusudur. Tərcümə, amin turşularını daşımaq və mRNA-da üç nukleotidi oxumaq üçün transfer RNT (tRNA) molekullarından istifadə edərək, xəbərçi RNT (mRNA) tərəfindən müəyyən edilmiş ardıcıllıqla proteinogen amin turşularını birləşdirən ribosom tərəfindən həyata keçirilir. Genetik kod bütün orqanizmlər arasında çox oxşardır və 64 girişlə sadə bir cədvəldə ifadə edilə bilər.Kodonlar zülal sintezi zamanı növbəti amin turşusunun əlavə olunacağını müəyyənləşdirir. Bəzi istisnalarla[1] nuklein turşusu ardıcıllığında üç nukleotidli kodon tək bir amin turşusunu təyin edir. Genlərin böyük əksəriyyəti tək bir sxemlə kodlanır (RNT kodon cədvəlinə baxın). Bu sxem tez-tez kanonik və ya standart genetik kod və ya sadəcə genetik kod adlanır, baxmayaraq ki, variant kodlar (məsələn, mitoxondriyada) mövcuddur.
Zülalların necə kodlandığını anlamaq cəhdləri 1953-cü ildə DNT-nin strukturu kəşf edildikdən sonra başladı. Corc Qamov canlı hüceyrələrin zülal yaratmaq üçün istifadə etdiyi 20 standart amin turşusunu kodlaşdırmaq üçün üç əsas dəstindən istifadə edilməli olduğunu irəli sürdü ki, bu da maksimum 43 = 64 amin turşusu.
Crick, Brenner, Barnett və Watts-Tobin təcrübəsi ilk dəfə kodonların üç DNT əsasından ibarət olduğunu nümayiş etdirdi. Marshall Nirenberg və Heinrich J. Matthaei ilk dəfə 1961-ci ildə kodonun təbiətini aşkar etmişlər.Onlar poli-urasil RNT ardıcıllığını (yəni, UUUUU...) çevirmək üçün hüceyrəsiz sistemdən istifadə etdilər və sintez etdikləri polipeptidin yalnız fenilalanin amin turşusundan ibarət olduğunu kəşf etdilər.[4] Bununla da, UUU kodonunun fenilalanini amin turşusunu təyin etdiyi qənaətinə gəldilər.

Bunun ardınca Severo Ochoa laboratoriyasında poli-adenin RNT ardıcıllığının (AAAAA...) polipeptid poli-lizin[5] üçün kodlandığını və poli-sitozin RNT ardıcıllığının (CCCC...) üçün kodlaşdırdığını nümayiş etdirən təcrübələr izlədi. polipeptid poli-prolin.[6] Buna görə də, AAA kodonu amin turşusu lizini, kodon CCC isə amin turşusu prolini təyin etdi. Daha sonra müxtəlif kopolimerlərdən istifadə edərək, qalan kodonların çoxu təyin olundu.

Har Gobind Khorana tərəfindən sonrakı iş genetik kodun qalan hissəsini müəyyən etdi. Qısa müddət sonra Robert W. Holley, RNT-nin zülala çevrilməsi prosesini asanlaşdıran adapter molekul olan transfer RNT-nin (tRNA) strukturunu təyin etdi. Bu iş Oçoanın daha əvvəlki tədqiqatlarına əsaslanırdı və sonuncu RNT sintezinin enzimologiyası üzərində işlədiyinə görə 1959-cu ildə Fiziologiya və Tibb üzrə Nobel Mükafatını qazandırdı.[7]
Bu işi genişləndirən Nirenberg və Philip Leder kodun üçlü təbiətini aşkar etdilər və kodonlarını deşifrə etdilər. Bu təcrübələrdə mRNT-nin müxtəlif kombinasiyaları RNT-ni zülala çevirən hüceyrələrin komponentləri olan ribosomları olan filtrdən keçirildi. Unikal üçlüklər xüsusi tRNA-ların ribosoma bağlanmasını təşviq etdi. Leder və Nirenberq öz təcrübələrində 64 kodondan 54-nün ardıcıllığını müəyyən edə bildilər.[8] Xorana, Holley və Nirenberq işlərinə görə 1968-ci ildə Nobel aldılar.[9]
Üç dayanma kodonunu kəşf edənlər Richard Epstein və Charles Steinberg adlandırdılar. "Kəhrəba" soyadı almanca "kəhrəba" mənasını verən dost Harris Bernstein-in şərəfinə adlandırılmışdır.[10] Digər iki dayanacaq kodonu "rəng adları" mövzusunu saxlamaq üçün "oxra" və "opal" adlandırıldı.
Geniş akademik auditoriyada genetik kodun orijinal və qeyri-müəyyən genetik koddan 20 (+2) kanonik amin turşusu repertuarı olan dəqiq müəyyən edilmiş (“dondurulmuş”) koda çevrilməsi konsepsiyası geniş şəkildə qəbul edilir.[ 11] Bununla belə, müxtəlif fikirlər, anlayışlar, yanaşmalar və ideyalar mövcuddur ki, bu da onu eksperimental olaraq dəyişdirməyin ən yaxşı yoludur. Hətta genetik kodun sintetik amin turşusu işğalı üçün "giriş nöqtələrini" proqnozlaşdıran modellər təklif olunur.2001-ci ildən bu yana 40 qeyri-təbii amin turşusu zülalın tərkibinə unikal kodon (yenidən kodlaşdırma) və müvafiq transfer-RNT:aminoasil-tRNT-sintetaza cütü yaratmaqla onu müxtəlif fiziki-kimyəvi və bioloji xüsusiyyətlərlə kodlaşdırmaqla əlavə edilmişdir.

Genetik kod
Zülal strukturunu və funksiyasını araşdırmaq və ya yeni və ya təkmil zülallar yaratmaq üçün bir vasitədir.H. Murakami və M. Sisido bəzi kodonları dörd və beş bazaya malik olmaq üçün genişləndirdilər. Steven A. Benner funksional 65-ci (in vivo) kodon qurdu.2015-ci ildə N. Budisa, D. Söll və əməkdaşları Escherichia coli bakteriyasının genetik kodunda bütün 20.899 triptofan qalıqlarının (UGG kodonları) qeyri-təbii tienopirrol-alaninlə tam əvəz edildiyini bildirdilər.2016-cı ildə ilk stabil yarımsintetik orqanizm yaradıldı. Bu, iki sintetik əsasa (X və Y adlanır) malik (tək hüceyrəli) bakteriya idi. Əsaslar hüceyrə bölünməsindən sağ qaldı. 2017-ci ildə Cənubi Koreyadakı tədqiqatçılar qeyri-təbii amin turşuları olan zülallar istehsal edə bilən geniş genetik kodu olan bir siçan hazırladıqlarını bildirdilər.2019-cu ilin may ayında tədqiqatçılar Escherichia coli bakteriyasının yeni "Syn61" ştammının yaradılması haqqında məlumat verdilər. Bu ştam refaktorasiya edilən (bütün üst-üstə düşmələr genişlənir), yenidən kodlaşdırılan (64 kodondan üçünün istifadəsini tamamilə aradan qaldıran) və indi lazımsız tRNA-ları və buraxma faktorlarını aradan qaldırmaq üçün əlavə olaraq dəyişdirilən tam sintetik genoma malikdir. Tamamilə canlıdır və vəhşi tipli həmkarı "MDS42" ilə müqayisədə 1,6 dəfə yavaş böyüyür.
Bəzi zülallarda qeyri-standart amin turşuları messenger RNT-də əlaqəli siqnal ardıcıllığından asılı olaraq standart dayanma kodonları ilə əvəz olunur. Məsələn, UGA selenosisteini, UAG isə pirrolizini kodlaya bilər. Selenosistein 21-ci amin turşusu, pirolizin isə 22-ci amin turşusu olaraq görülməyə başladı.[46] Selenosisteindən fərqli olaraq, pirolizinlə kodlanmış UAG xüsusi bir aminoasil-tRNA sintetazasının iştirakı ilə tərcümə olunur.[47] Eyni orqanizmdə həm selenosistein, həm də pirolizin ola bilər.[46] Genetik kod normal olaraq orqanizmdə sabit olsa da, axaeal prokaryot Acetohalobium arabaticum müxtəlif böyümə şərtləri altında genetik kodunu 20-dən 21 amin turşusuna (pirrolizinə daxil olmaqla) genişləndirə bilər.[
Başlanğıcda genetik kodun universal olması ilə bağlı sadə və hamı tərəfindən qəbul edilmiş bir arqument var idi: daha doğrusu, genetik koddakı hər hansı dəyişikliyin orqanizm üçün ölümcül olacağı (baxmayaraq ki, Krik virusların istisna olduğunu bildirmişdi). Bu, genetik kodun universallığı üçün "donmuş qəza" arqumenti kimi tanınır. Bununla belə, Francis Crick 1968-ci ildə genetik kodun mənşəyi ilə bağlı əsas məqaləsində hələ də bütün orqanizmlərdə genetik kodun universallığının sübut olunmamış bir fərziyyə olduğunu və yəqin ki, bəzi hallarda doğru olmadığını bildirdi. O, "kod universaldır (bütün orqanizmlərdə eynidir) və ya təxminən belədir" deyə proqnozlaşdırmışdır.[50] İlk variasiya 1979-cu ildə insan mitoxondrial genlərini öyrənən tədqiqatçılar tərəfindən aşkar edilmişdir.[51] Bundan sonra,[52] müxtəlif alternativ mitoxondrial kodlar da daxil olmaqla, bir çox kiçik variantlar aşkar edildi.[53] Bu kiçik variantlar, məsələn, UGA kodonunun Mycoplasma növlərində triptofan kimi tərcüməsini və CUG-nin "CTG clade" mayalarında (məsələn, Candida albicans) lösin deyil, serin kimi tərcüməsini əhatə edir.[54][55][56] ] Viruslar sahibləri ilə eyni genetik koddan istifadə etməli olduqları üçün standart genetik koda edilən dəyişikliklər viral zülal sintezinə və ya fəaliyyətinə mane ola bilər. Bununla belə, totiviruslar kimi viruslar ev sahibinin genetik kodunun modifikasiyasına uyğunlaşmışdır.[57] Bakteriyalarda və arxeyalarda GUG və UUG ümumi başlanğıc kodonlarıdır. Nadir hallarda müəyyən zülallar alternativ başlanğıc kodonlarından istifadə edə bilər.[52] Təəccüblüdür ki, genetik kodun təfsirində dəyişikliklər insan nüvə kodlu genlərində də mövcuddur: 2016-cı ildə malat dehidrogenazanın tərcüməsini tədqiq edən tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, bu fermenti kodlayan mRNT-lərin təxminən 4%-də stop kodonu təbii olaraq kodlaşdırmaq üçün istifadə olunur. amin turşuları triptofan və arginin.[58] Bu tip yenidən kodlaşdırma yüksək oxunuşlu stop-kodon konteksti ilə induksiya edilir[59] və o, funksional tərcümə oxuma kimi istinad edilir.
Bu fərqlərə baxmayaraq, bütün məlum təbii kodlar çox oxşardır. Kodlaşdırma mexanizmi bütün orqanizmlər üçün eynidir: üç əsaslı kodonlar, tRNT, ribosomlar, tək yönlü oxunması və tək kodonların tək amin turşularına çevrilməsi.[61] Ən ekstremal varyasyonlar stop kodonlarının mənası onların mRNT-dəki mövqeyindən asılı olan müəyyən siliatlarda baş verir. 3' sonuna yaxın olduqda, onlar terminator rolunu oynayarkən daxili mövqelərdə ya Condylostoma magnum[62] kimi amin turşularını kodlayırlar, ya da Euplotesdəki kimi ribosomal çərçivə dəyişikliyini tetikler.
Genetik kodun mənşəyi və dəyişməsi, o cümlədən genetik kodun təkamül qabiliyyətinin arxasında duran mexanizmlər geniş şəkildə öyrənilmiş,[64][65] və bəzi orqanizmlərin genetik kodunu eksperimental olaraq təkmilləşdirən bəzi tədqiqatlar aparılmışdır.Orqanizm tərəfindən istifadə olunan variant genetik kodlar, həmin genomda kodlanmış yüksək dərəcədə qorunan genləri müəyyən etməklə və onun kodon istifadəsini digər orqanizmlərin homoloji zülallarındakı amin turşuları ilə müqayisə etməklə müəyyən edilə bilər. Məsələn, FACIL proqramı homoloji zülal domenlərində hansı amin turşularının hər bir kodonla daha çox uyğunlaşdığını axtararaq genetik kod çıxarır. Hər bir kodon üçün yaranan amin turşusu (və ya dayanma kodonu) ehtimalları genetik kod loqosunda göstərilir.
2022-ci ilin yanvar ayına olan məlumata görə, genetik kodların ən dolğun tədqiqi Codetta alətindən istifadə edərək 250.000 prokaryotik genomu yoxlayan Şulgina və Eddi tərəfindən aparılır. Bu alət daha böyük Pfam verilənlər bazası ilə FACIL-ə oxşar yanaşmadan istifadə edir. NCBI artıq 33 tərcümə cədvəlini təqdim etməsinə baxmayaraq, müəlliflər yeni 5 genetik kod variasiyasını (tRNT mutasiyaları ilə təsdiqlənir) tapa bildilər və bir neçə səhv atributları düzəldə bildilər.
Genetik kod həyat tarixinin əsas hissəsidir, onun bir versiyasına görə, özünü çoxaldan RNT molekulları bizim bildiyimiz kimi həyatdan əvvəl olmuşdur. Bu, RNT dünyası fərziyyəsidir. Bu fərziyyəyə əsasən, genetik kodun ortaya çıxması üçün hər hansı bir model hüceyrələrdə əsas fermentlər kimi ribozimlərdən (RNT fermentləri) zülallara keçid modeli ilə sıx bağlıdır. RNT dünyası fərziyyəsinə uyğun olaraq, transfer RNT molekulları müasir aminoasil-tRNT sintetazalarından əvvəl təkamül keçirmiş kimi görünür, ona görə də sonuncu onun nümunələrinin izahının bir hissəsi ola bilməz.
Təsadüfi şəkildə inkişaf etdirilən hipotetik genetik kod onun mənşəyi üçün biokimyəvi və ya təkamül modeli daha da motivasiya edir. Amin turşuları təsadüfi olaraq üçlü kodonlara təyin edilsəydi, 1,5 × 1084 mümkün genetik kod olardı.[72]: 163 Bu rəqəm 21 elementin (20 amin turşusu və bir dayanacaq) yerləşdirilə biləcəyi yolların sayını hesablayaraq tapılır. 64 qutu, burada hər bir maddə ən azı bir dəfə istifadə olunur.[73] Bununla belə, genetik kodda kodon təyinatının paylanması təsadüfi deyil.[74] Xüsusilə, genetik kod müəyyən amin turşusu təyinatlarını toplayır.
Eyni biosintetik yolu paylaşan amin turşuları kodonlarında eyni birinci bazaya malik olurlar. Bu, daha az amin turşusu ilə daha erkən, daha sadə genetik kodun təkamül qalığı ola bilər və sonralar daha böyük bir amin turşusu dəstini kodlaşdırmaq üçün təkamülləşmişdir.[75] O, həmçinin təkamülü zamanı kodona başqa təsir göstərən sterik və kimyəvi xassələri əks etdirə bilər. Oxşar fiziki xassələri olan amin turşuları da oxşar kodonlara malik olurlar,[76][77] nöqtə mutasiyaları və səhv tərcümələrin yaratdığı problemləri azaldır.[74]
Təsadüfi olmayan genetik üçlü kodlaşdırma sxemini nəzərə alaraq, genetik kodun mənşəyi üçün etibarlı fərziyyə D-amin turşuları üçün kodonların olmaması, bəzi amin turşuları üçün ikinci dərəcəli kodon nümunələri, sinonimlərin məhdudlaşdırılması kimi kodon cədvəlinin bir çox aspektlərini əhatə edə bilər. üçüncü mövqeyə, yalnız 20 amin turşusunun kiçik dəsti (64-ə yaxınlaşan bir sıra əvəzinə) və stop-kodon modellərinin amin turşusu kodlaşdırma nümunələri ilə əlaqəsi.[Üç əsas fərziyyə genetik kodun mənşəyinə toxunur. Bir çox model onlardan birinə və ya hibridə aiddir:
Təsadüfi donma: genetik kod təsadüfi yaradılmışdır. Məsələn, erkən tRNT-yə bənzər ribozimlərin amin turşuları üçün fərqli yaxınlıqları ola bilər, kodonlar təsadüfi dəyişkənlik nümayiş etdirən ribozimin başqa bir hissəsindən çıxır. Kifayət qədər peptidlər kodlaşdırıldıqdan sonra genetik koddakı hər hansı əsas təsadüfi dəyişiklik ölümcül olardı; buna görə də "donmuş" oldu.[80]
Stereokimyəvi yaxınlıq: genetik kod hər bir amin turşusu ilə onun kodonu və ya antikodonu arasında yüksək yaxınlığın nəticəsidir; sonuncu seçim pre-tRNT molekullarının bu yaxınlıq ilə müvafiq amin turşularına uyğun olduğunu nəzərdə tutur. Daha sonra təkamül zamanı bu uyğunluq tədricən aminoasil-tRNT sintetazaları ilə uyğunluqla əvəz olundu.
Optimallıq: genetik kod ilkin yaradılmasından sonra təkamül etməyə davam etdi, beləliklə, cari kod bəzi fitnes funksiyalarını, adətən bir növ səhvləri minimuma endirməyi maksimumlaşdırır.
Fərziyyələr müxtəlif ssenarilərə toxunmuşdur:
-Kimyəvi prinsiplər amin turşuları ilə spesifik RNT qarşılıqlı əlaqəsini idarə edir. Aptamerlərlə aparılan təcrübələr göstərdi ki, bəzi amin turşularının kodonları üçün seçici kimyəvi yaxınlıq var.[84] Təcrübələr göstərdi ki, sınaqdan keçirilmiş 8 amin turşusundan 6-sı bəzi RNT triplet-amin turşusu assosiasiyasını göstərir.[72][82]
-Biosintetik genişlənmə. Genetik kod daha sadə əvvəlki koddan "biosintetik genişlənmə" prosesi ilə böyüdü. İbtidai həyat yeni amin turşularını (məsələn, maddələr mübadiləsinin əlavə məhsulları kimi) "kəşf etdi" və sonra bunların bəzilərini genetik kodlaşdırma mexanizminə daxil etdi.[85] Keçmişdə daha az amin turşusu növünün istifadə edildiyini göstərən çoxlu faktiki dəlillər tapılsa da,[86] hansı amin turşularının koda hansı ardıcıllıqla daxil olduğuna dair dəqiq və ətraflı fərziyyələr mübahisəlidir.[87][88] Bununla belə, bir sıra tədqiqatlar Gly, Ala, Asp, Val, Ser, Pro, Glu, Leu, Thr-nin erkən əlavə olunan amin turşuları qrupuna aid ola biləcəyini, Cys, Met, Tyr, Trp, His, Phe isə aid ola biləcəyini irəli sürdü. sonradan əlavə edilən amin turşuları qrupuna.
-Təbii seçmə, mutasiyaların təsirini minimuma endirən genetik kodun kodon təyinatına gətirib çıxardı.[93] Son fərziyyə[94] üçlü kodun üçlü kodonlardan (məsələn, dördlü kodonlar kimi) daha uzun müddət istifadə edilən kodlardan əldə edildiyini göstərir. Üçlü dekodlaşdırmadan daha uzun müddət kodon artıqlığını artıracaq və daha çox xətaya davamlı olacaq. Bu xüsusiyyət, hüceyrələr ribosomlar yaratmağa başlamazdan əvvəl olduğu kimi, ribosom kimi mürəkkəb tərcümə mexanizmlərinin olmadığı dəqiq deşifrə imkan verə bilər.
-İnformasiya kanalları: İnformasiya-nəzəri yanaşmalar, genetik kodun uyğun amin turşularına çevrilməsi prosesini səhvlərə meylli informasiya kanalı kimi modelləşdirir.[95] Kanala xas olan səs-küy (yəni xəta) orqanizmi əsas sual ilə qarşıya qoyur: məlumatı dəqiq və səmərəli tərcümə edərkən, səs-küyə[96] tab gətirmək üçün genetik kod necə qurula bilər? Bu "dərəcə təhrif" modelləri[97], genetik kodun üç ziddiyyətli təkamül qüvvələrinin qarşılıqlı təsiri nəticəsində yarandığını göstərir: müxtəlif amin turşularına olan ehtiyaclar,[98] səhvlərə dözümlülük[93] və minimal resurs üçün dəyəri. Kod, kodonların amin turşularına çevrilməsi qeyri-təsadüfi olduqda, keçid zamanı ortaya çıxır. Kodun yaranması ehtimal olunan xətalarla müəyyən edilən topologiya ilə idarə olunur və xəritənin rənglənməsi problemi ilə əlaqədardır.[99]
-Oyun nəzəriyyəsi: Siqnal oyunlarına əsaslanan modellər oyun nəzəriyyəsi elementlərini, təbii seçim və informasiya kanallarını birləşdirir. Bu cür modellər ilk polipeptidlərin çox güman ki, qısa olduğunu və qeyri-ferment funksiyasına malik olduğunu söyləmək üçün istifadə edilmişdir. Oyun nəzəri modelləri, RNT sətirlərinin hüceyrələrdə təşkilinin genetik kodun "aldadıcı" istifadəsinin qarşısını almaq, yəni virusların qədim ekvivalentinin RNT aləmini sıxışdırmasının qarşısını almaq üçün lazım ola biləcəyini irəli sürdü.[100]
-Stop kodonları: Translational stoplar üçün kodonlar da genetik kodun mənşəyi probleminin maraqlı tərəfidir. Dayanma kodonunun təkamülünü həll etmək üçün bir nümunə olaraq, dayanma kodonlarının kadr dəyişikliyi xətası halında tərcüməni erkən dayandırmaq ehtimalı olduğu təklif edilmişdir.[101] Bunun əksinə olaraq, bəzi stereokimyəvi molekulyar modellər dayanma kodonlarının mənşəyini “təyin edilə bilməyən” kimi izah edirlər.[78]

FACIL tərəfindən Globobulimina pseudospinescens mitoxondrial genomunun genetik kodu loqosu.
Loqoda soldan sağa 64 kodon, proqnozlaşdırılan alternativlər qırmızı rəngdə göstərilir (standart genetik kodla müqayisədə). Qırmızı xətt: kodonları dayandırın. Yığındakı hər bir amin turşusunun hündürlüyü onun homoloji zülal domenlərində kodonla nə qədər uyğunlaşdığını göstərir. Yığın hündürlüyü proqnozun dəstəyini göstərir.