Шта је кодон? (Генетика)



А кодон је свака од 64 могуће комбинације од три нуклеотида, на основу четири које чине нуклеинске киселине. То значи да су блокови од три "слова" или триплета конструисани из комбинације четири нуклеотида.

То су дезоксирибонуклеотиди са азотним базама аденина, гванина, тимина и цитозина у ДНК. У РНК, они су рибонуклеотиди са азотним базама аденина, гванина, урацила и цитозина.

Концепт кодона се односи само на гене који кодирају протеине. Порука која је кодирана у ДНК ће се читати у блоковима од три слова када се обради информација о вашем гласнику. Укратко, кодон је основна јединица кодирања за гене који су преведени.

Индек

  • 1 Кодони и аминокиселине
  • 2 Порука, гласници и превод
    • 2.1 Генетска порука
  • 3 Кодони и антикодони
  • 4 дегенерација генетског кода
    • 4.1 Органеле
  • 5 Референце

Кодони и аминокиселине

Ако за сваку позицију у ријечи од три слова имамо четири могућности, производ 4 Кс 4 Кс 4 нам даје 64 могуће комбинације. Сваки од ових кодона одговара одређеној аминокиселини - осим за три који функционишу као кодони за крај читања.

Конверзија поруке кодиране са азотним базама у нуклеинској киселини у једну са амино киселинама у пептиду назива се транслација. Молекул који мобилише поруку из ДНК на место превођења се назива РНК гласника.

Триплет РНК гласника је кодон чије ће се превођење вршити на рибозомима. Мали молекули адаптора који мењају језик нуклеотида до аминокиселина у рибозомима су трансферне РНК.

Порука, гласници и превод

Порука која кодира за протеине састоји се од линеарног низа нуклеотида који је вишеструки од три. Поруку носи РНК коју зовемо гласник (мРНА).

У ћелијским организмима све мРНК настају транскрипцијом гена кодираног у њиховим одговарајућим ДНК. То значи да су гени који кодирају протеине записани у ДНК на језику ДНК.

Међутим, то не значи да се у ДНК ово правило три строго проводи. Када се транскрибује из ДНК, порука је сада написана у РНА језику.

МРНА се састоји од молекула са поруком гена, са обе стране окружена некодирајућим регионима. Одређене пост-транскрипцијске модификације, као што је спајање на пример, омогућавају генерисање поруке која је у складу са правилом три. Ако се у ДНК ово правило од три није чинило испуњеним, спајање га враћа.

МРНК се транспортује до места где се налазе рибосоми, и овде гласник усмерава превод поруке на језик протеина..

У најједноставнијем случају, протеин (или пептид) ће имати број амино киселине једнак трећини слова поруке без три. То јест, једнако броју кодона гласника минус један од завршетка.

Генетска порука

Генетска порука гена који кодира за протеине обично почиње са кодоном који се преводи као аминокиселина метионин (кодон АУГ, у РНК).

Затим настављају карактеристични број кодона у специфичној линеарној дужини и секвенци, и завршавају се стоп кодоном. Стоп кодон може бити један од кодона опал (УГА), ћилибар (УАГ) или окер (УАА).

Они немају еквивалент у језику аминокиселина, и стога, ни одговарајућу трансфер РНК. Међутим, код неких организама, УГА кодон омогућава инкорпорацију модификоване аминокиселине селеноцистеина. Код других, УАГ кодон дозвољава инкорпорацију аминокиселине пиролизина.

Комплекси РНК са рибозомима, и започињање транслације омогућава инкорпорацију почетног метионина. Ако је процес успешан, протеин ће се протегнути (продужити) док свака тРНА донира одговарајућу амино киселину коју води гласник.

По доласку до зауставног кодона, укидање аминокиселина је заустављено, транслација је завршена и синтетизовани пептид је ослобођен.

Кодони и антикодони

Иако је то поједностављење много сложенијег процеса, интеракција кодон-антикодон подржава хипотезу превода комплементарношћу.

Према томе, за сваки кодон у куриру, интеракција са одређеном тРНА ће бити диктирана комплементарношћу са базама антикодона.

Антикодон је секвенца од три нуклеотида (триплет) присутна у кружној бази типичне тРНА. Свака специфична тРНА може бити напуњена одређеном аминокиселином, која ће увек бити иста.

На тај начин, када препознаје антикодон, гласник указује рибозому да мора прихватити аминокиселину која носи тРНА за коју је комплементарна у том фрагменту..

РНК делује, дакле, као адаптор који омогућава да се провера превода рибосома. Овај адаптер, у корацима читања код три слова, дозвољава линеарну инкорпорацију аминокиселина која је, коначно, преведена порука.

Дегенерација генетског кода

Кодонска кореспонденција: аминокиселина је у биологији позната као генетски код. Овај код такође укључује три кодона за завршетак превода.

Постоји 20 есенцијалних аминокиселина; али, са своје стране, на располагању је 64 кодона за реконверзију. Ако елиминишемо три терминатора, још увек имамо 61 да кодирамо аминокиселине.

Метионин је кодиран само кодоном АУГ- који је стартни кодон, али и ове одређене амино киселине у било ком другом делу поруке (ген).

Ово доводи до тога да 19 преосталих 60 кодона кодира 19 амино киселина. Многе аминокиселине су кодиране једним кодом. Међутим, постоје и друге аминокиселине које су кодиране са више од једног кодона. Овај недостатак везе између кодона и аминокиселине је оно што називамо дегенерацијом генетског кода.

Органеле

Коначно, генетски код је делимично универзалан. Код еукариота постоје и друге органеле (еволутивно изведене из бактерија) где је верификована другачија превода од оне која је потврђена у цитоплазми.

Ове органеле са сопственим геномом (и преводом) су хлоропласти и митохондрији. Генетски кодови хлоропласта, митохондрија, језгра еукариота и нуклеоида бактерија нису потпуно идентични.

Међутим, унутар сваке групе она је универзална. На пример, биљни ген који је клониран и преведен у животињску ћелију ће дати пептид са истом линеарном секвенцом аминокиселина која би била преведена у биљку порекла..

Референце

  1. Албертс, Б., Јохнсон, А.Д., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., Валтер, П. (2014) Молекуларна биологија ћелије (6)тх Едитион). В. Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, УСА.
  2. Броокер, Р. Ј. (2017). Генетика: Анализа и принципи. МцГрав-Хилл Високо образовање, Нев Иорк, НИ, УСА.
  3. Гооденоугх, У. В. (1984) Генетика. В. Б. Саундерс Цо. Лтд, Пхиладелпхиа, ПА, УСА.
  4. Гриффитхс, А.Ј.Ф., Весслер, Р., Царролл, С.Б., Доеблеи, Ј. (2015). Увод у генетску анализу (11тх ед.). Нев Иорк: В. Х. Фрееман, Њујорк, Њујорк, САД.
  5. Коонин, Е.В., Новожилов, А.С. (2017) Порекло и еволуција универзалног генетског кода. Годишњи преглед генетике, 7; 51: 45-62.
  6. Маницкам, Н., Јосхи, К., Бхатт, М.Ј., Фарабаугх, П.Ј. (2016) Ефекти модификације тРНА на прецизност транслације зависе од јачине унутрашњег кодона-антикодона. Нуцлеиц Ацидс Ресеарцх, 44: 1871-81.