Što je kodon? (Genetics)



kodon svaki je od 64 moguće kombinacije od tri nukleotida, baziran na četiri koje čine nukleinske kiseline. To znači da su blokovi od tri "slova" ili tripleta konstruirani iz kombinacije četiri nukleotida.

To su dezoksiribonukleotidi s dušikovim bazama adenina, gvanina, timina i citozina u DNA. U RNA, to su ribonukleotidi s dušikovim bazama adenina, gvanina, uracila i citozina.

Koncept kodona odnosi se samo na gene koji kodiraju proteine. Poruka koja je kodirana u DNK bit će čitana u blokovima od tri slova kada se obradi informacija vašeg glasnika. Ukratko, kodon je osnovna jedinica kodiranja za gene koji su prevedeni.

indeks

  • 1 Kodoni i aminokiseline
  • 2 Poruka, glasnici i prijevod
    • 2.1 Genetska poruka
  • 3 Kodoni i antiodoni
  • 4 degeneracija genetskog koda
    • 4.1 Organele
  • 5 Reference

Kodoni i aminokiseline

Ako za svaku poziciju u riječi od tri slova imamo četiri mogućnosti, proizvod 4 X 4 X 4 daje nam 64 moguće kombinacije. Svaki od tih kodona odgovara određenoj aminokiselini - osim za tri koja funkcioniraju kao kodoni za kraj čitanja.

Pretvorba poruke kodirane s dušikovim bazama u nukleinskoj kiselini u jednu s aminokiselinama u peptidu naziva se translacija. Molekula koja mobilizira poruku iz DNA na mjesto translacije naziva se glasnička RNA.

Triplet poruke RNA je kodon čije će se prevođenje provoditi na ribosomima. Male molekule adaptora koje mijenjaju jezik nukleotida u aminokiseline u ribosomima su prijenosne RNA.

Poruka, glasnici i prijevod

Poruka koja kodira proteine ​​sastoji se od linearnog niza nukleotida koji je višestruki od tri. Poruku nosi RNA koju zovemo glasnik (mRNA).

U staničnim organizmima sve mRNA nastaju transkripcijom gena kodiranog u njihovim odgovarajućim DNA. To jest, geni koji kodiraju proteine ​​zapisani su u DNA u jeziku DNA.

Međutim, to ne znači da se u DNK ovo pravilo tri strogo provodi. Kada se prepisuje iz DNA, poruka je sada napisana u RNA jeziku.

MRNA se sastoji od molekule s porukom gena, s obje strane okružene nekodirajućim regijama. Određene post-transkripcijske modifikacije, kao npr. Spajanje, omogućuju generiranje poruke koja je u skladu s pravilom tri. Ako se u DNK to pravilo od tri nije činilo ispunjeno, spajanje ga vraća.

MRNA se transportira do mjesta gdje se nalaze ribosomi, i ovdje glasnik usmjerava prijevod poruke na jezik proteina..

U najjednostavnijem slučaju, protein (ili peptid) će imati broj aminokiselina jednak trećini slova poruke bez tri. To jest, jednako je broju kodona glasnika minus jedan od završetka.

Genetska poruka

Genetska poruka gena koja kodira proteine ​​obično počinje s kodonom koji se prevodi kao aminokiselina metionin (kodon AUG, u RNA).

Zatim nastavljaju karakteristični broj kodona u specifičnoj linearnoj dužini i slijedu, te završavaju u stop kodonu. Stop kodon može biti jedan od kodona opal (UGA), jantar (UAG) ili oker (UAA).

Oni nemaju ekvivalent u jeziku aminokiselina, i stoga, niti odgovarajuću prijenosnu RNA. Međutim, kod nekih organizama, UGA kodon omogućuje ugradnju modificirane aminokiseline selenocisteina. U drugima, UAG kodon omogućuje ugradnju aminokiseline pirolizina.

Messenger RNA kompleksi s ribosomima, a inicijacija translacije omogućuje inkorporaciju početnog metionina. Ako je proces uspješan, proteini će se protezati (produžiti) jer svaka tRNA daruje odgovarajuću aminokiselinu koju vodi glasnik.

Nakon postizanja zaustavnog kodona, ukidanje aminokiselina se zaustavlja, translacija se završava i sintetizirani peptid se oslobađa.

Kodoni i antikodoni

Iako se radi o pojednostavljenju mnogo složenijeg procesa, interakcija kodon-antikodon podržava hipotezu prijevoda komplementarnošću.

Prema tome, za svaki kodon u glasniku, interakcija s određenom tRNA će biti diktirana komplementarnošću s bazama antikodona.

Antikodon je slijed od tri nukleotida (triplet) prisutnih u kružnoj bazi tipične tRNA. Svaka specifična tRNA može biti napunjena s određenom aminokiselinom, koja će uvijek biti ista.

Na taj način, kada prepoznaje antikodon, glasnik ukazuje ribosomu da mora prihvatiti aminokiselinu koja nosi tRNA za koju je komplementarna u tom fragmentu..

RNA tada djeluje kao adaptor koji omogućuje da se provjeri prijevod ribosoma. Ovaj adapter, u koracima čitanja od tri slova, omogućuje linearnu inkorporaciju aminokiselina, što je, konačno, prevedena poruka.

Degeneracija genetskog koda

Kodonova podudarnost: aminokiselina je u biologiji poznata kao genetski kod. Ovaj kod također uključuje tri kodona za završavanje prijevoda.

Postoji 20 esencijalnih aminokiselina; ali za uzvrat postoje 64 kodona. Ako eliminiramo tri terminacijska kodona, još uvijek imamo 61 da kodiramo aminokiseline.

Metionin kodira samo kodon AUG- koji je početni kodon, ali također i ove određene aminokiseline u bilo kojem drugom dijelu poruke (gen).

To dovodi do toga da 19 preostalih 60 kodona kodira 19 aminokiselina. Mnoge aminokiseline kodirane su jednim kodonom. Međutim, postoje i druge aminokiseline koje kodira više od jednog kodona. Ovaj nedostatak odnosa između kodona i aminokiseline je ono što nazivamo degeneracijom genetskog koda.

organele

Konačno, genetski kod djelomično je univerzalan. Kod eukariota postoje i druge organele (evolucijski izvedene iz bakterija) u kojima je provjeren različit prijevod od onog koji je potvrđen u citoplazmi.

Ove organele s vlastitim genomom (i prijevodom) su kloroplasti i mitohondriji. Genetski kodovi kloroplasta, mitohondrija, jezgra eukariota i nukleoida bakterija nisu potpuno identični.

Međutim, unutar svake skupine ona je univerzalna. Na primjer, biljni gen koji je kloniran i preveden u životinjsku stanicu će dati peptid s istom linearnom sekvencom aminokiselina koja bi bila prevedena u biljku podrijetla..

reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekularna biologija stanice (6)th Izdanje). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Brooker, R.J. (2017). Genetika: analiza i načela. McGraw-Hill Visoko obrazovanje, New York, NY, USA.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod u genetsku analizu (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, SAD.
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Porijeklo i evolucija univerzalnog genetskog koda. Godišnji pregled genetike, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Učinci modifikacije tRNA na točnost translacije ovise o unutarnjoj snazi ​​kodona-antikodona. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.