Hva er et kodon? (Genetics)



en kodon er hver av de 64 mulige kombinasjonene av tre nukleotider, basert på de fire som utgjør nukleinsyrene. Det vil si at blokker av tre "bokstaver" eller tripeller, er konstruert fra kombinasjoner av de fire nukleotidene.

Disse er deoksyribonukleotidene med nitrogenbasene adenin, guanin, tymin og cytosin i DNA. I RNA er de ribonukleotider med nitrogenbasene adenin, guanin, uracil og cytosin.

Kodongkonseptet gjelder bare for gener som koder for proteiner. Meldingen som er kodet i DNA, vil bli lest i blokker med tre bokstaver når informasjonen til din messenger er behandlet. Kodonet er kort sagt den grunnleggende enhet for koding av gener som er oversatt.

index

  • 1 kodoner og aminosyrer
  • 2 Melding, budbringere og oversettelse
    • 2.1 Genetisk melding
  • 3 kodoner og antikodoner
  • 4 Degenerasjonen av den genetiske koden
    • 4.1 Organelles
  • 5 referanser

Codons og aminosyrer

Hvis for hver posisjon i ord med tre bokstaver vi har fire muligheter, gir produktet 4 X 4 X 4 oss 64 mulige kombinasjoner. Hver av disse kodonene tilsvarer en bestemt aminosyre - med unntak av tre som fungerer som end-of-reading kodoner.

Omdannelsen av en melding kodet med nitrogenbaserte baser i en nukleinsyre til en med aminosyrer i et peptid kalles oversettelse. Molekylet som mobiliserer meldingen fra DNA til oversettelsesstedet kalles messenger RNA.

En triplett av en messenger RNA er et kodon hvis oversettelse vil bli utført på ribosomer. De små adaptermolekylene som forandrer språket til nukleotider til aminosyrene i ribosomer er overførings-RNAene.

Melding, budbringere og oversettelse

En melding som koder for proteiner, består av et lineært utvalg av nukleotider som er et flertall av tre. Meldingen bæres av et RNA vi kaller messenger (mRNA).

I cellulære organismer oppstår alle mRNA ved transkripsjon av genet kodet i deres respektive DNA. Det vil si at gener som kodes for proteiner, er skrevet i DNA på DNA-språket.

Dette betyr imidlertid ikke at i denne DNA-regelen trekkes streng bestemmelse. Når transkriberes fra DNA, er meldingen nå skrevet i RNA-språk.

MRNA består av et molekyl med genets melding, flankert på begge sider av ikke-kodende regioner. Visse posttranskripsjonelle modifikasjoner, for eksempel splitsing, tillater tillate generering av en melding som overholder regelen av tre. Hvis DNA-regelen i DNA ikke syntes å være oppfylt, gjenoppretter spleising det.

MRNAen blir transportert til stedet der ribosomene er bosatt, og her leder messenger oversettelsen av meldingen til proteinet.

I det enkleste tilfellet vil proteinet (eller peptidet) ha et aminosyre nummer som er lik en tredjedel av meldingsbreven uten tre av dem. Det er lik antall codons av messenger minus en av ferdigstillelse.

Genetisk melding

En genetisk melding av et gen som koder for proteiner begynner vanligvis med en kodon som er oversatt som aminosyremetionin (kodon AUG, i RNA).

De fortsetter deretter et karakteristisk antall kodoner i en bestemt lineær lengde og sekvens, og slutter i et stoppkodon. Stoppkodonet kan være en av kodonene opal (UGA), rav (UAG) eller oker (UAA).

Disse har ikke ekvivalent i aminosyrespråk, og derfor, verken en tilsvarende overførings-RNA. I noen organismer tillater UGA-kodonet inkorporering av den modifiserte aminosyre selenocystein. I andre lar UAG-kodonet inkorporeringen av aminosyrepyrrolysinet.

Messenger RNA-komplekser med ribosomer, og initiering av oversettelse muliggjør inkorporering av en innledende metionin. Hvis prosessen er vellykket, vil proteinet strekke (lengde) da hver tRNA donerer den tilsvarende aminosyren styrt av budbringeren.

Ved å nå stoppkodonet, blir inkorporering av aminosyrer stoppet, oversettelsen avsluttes og det syntetiserte peptidet frigjøres.

Codons og anticodones

Selv om det er en forenkling av en mye mer kompleks prosess, støtter codon-anticodon-interaksjonen hypotesen om oversettelse ved komplementaritet.

I følge dette for hver codon i en messenger vil samspillet med et bestemt tRNA bli diktert av komplementariteten med basene av anticodonet.

Antikodonet er sekvensen av tre nukleotider (triplett) tilstede i den sirkulære basen av et typisk tRNA. Hvert spesifikt tRNA kan lastes med en bestemt aminosyre, som alltid vil være den samme.

På denne måten, når man gjenkjenner en antikodon, indikerer budbringeren at ribosomet at den må akseptere aminosyren som bærer tRNAet som det er komplementært i det fragmentet.

TRNA fungerer da som en adapter som gjør at oversettelsen utført av ribosomet kan verifiseres. Denne adapteren, i trebokstavskodonavlesningstrinn, muliggjør lineær inkorporering av aminosyrer som til slutt er den oversatte meldingen.

Degenerasjonen av den genetiske koden

Codon korrespondanse: aminosyre er kjent i biologi som den genetiske koden. Denne koden inneholder også de tre kodonene for å avslutte oversettelsen.

Det er 20 essensielle aminosyrer; men det er i sin tur 64 kodoner tilgjengelig for omvendelse. Hvis vi eliminerer de tre termineringskodonene, har vi fortsatt 61 for å kode aminosyrene.

Methionin er kodet bare av kodonet AUG - som er startkodonet, men også av denne spesielle aminosyren i en hvilken som helst annen del av meldingen (genet).

Dette fører til at 19 aminosyrer blir kodet av de resterende 60 kodonene. Mange aminosyrer er kodet av en enkelt kodon. Imidlertid er det andre aminosyrer som er kodet av mer enn ett kodon. Denne mangelen på forholdet mellom kodon og aminosyre er det vi kaller degenerasjonen av den genetiske koden.

organeller

Endelig er den genetiske koden delvis universell. I eukaryoter er det andre organeller (evolusjonært avledet av bakterier) der en annen oversettelse er verifisert enn den som er verifisert i cytoplasmaen.

Disse organeller med eget genom (og oversettelse) er kloroplaster og mitokondrier. De genetiske koder for kloroplaster, mitokondrier, kjerne av eukaryoter og nukleoider av bakterier er ikke akkurat identiske.

Men innenfor hver gruppe er det universelt. For eksempel vil et plantegen som klones og translateres til en dyrecelle gi opphav til et peptid med samme lineære sekvens av aminosyrer som ville blitt blitt oversatt til opprinnelsesfabrikken.

referanser

  1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cellth Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Brooker, R.J. (2017). Genetikk: Analyse og prinsipper. McGraw-Hill høyere utdanning, New York, NY, USA.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduksjon til genetisk analyse (11th ed.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Opprinnelse og utvikling av den universelle genetiske koden. Årlig gjennomgang av genetikk, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Effekter av tRNA-modifikasjon på translationell nøyaktighet avhenger av inneboende kodon-anticodonstyrke. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.