Mi az a kodon? (Genetics)

egy kodon mindhárom nukleotid 64 lehetséges kombinációja, a nukleinsavakat alkotó négy vegyület alapján. Ez azt jelenti, hogy a három nukleotid kombinációjából három "betű" vagy triplett tömbje van.

Ezek a dezoxiribonukleotidok az adenin, a guanin, a timin és a citozin nitrogénbázisaival együtt a DNS-ben. Az RNS-ben ezek a ribonukleotidok az adenin, guanin, uracil és citozin nitrogénbázisával..

A kodon koncepció csak a fehérjéket kódoló génekre vonatkozik. A DNS-ben kódolt üzenetet három betűs blokkban fogjuk olvasni, miután a hírvivő információit feldolgozzák. Röviden, a kodon a lefordított gének kódolásának alapegysége.

index

• 1 Kodonok és aminosavak
• 2 Üzenet, hírnök és fordítás
  • 2.1 Genetikai üzenet
• 3 Kódonok és antikonok
• 4 A genetikai kód degenerációja
  • 4.1 Organellák
• 5 Referenciák

Kódonok és aminosavak

Ha három pozícióban minden egyes pozícióban négy lehetőségünk van, akkor a 4 X 4 X 4 termék 64 lehetséges kombinációt biztosít. Ezek a kodonok mindegyike egy adott aminosavnak felel meg - kivéve három, amely leolvasási végpont-kodonként működik.

A nukleinsavban nitrogénbázisokkal kódolt üzenet konvertálását egy peptidben lévő aminosavval rendelkezőnek nevezik transzlációnak. A molekulát, amely az üzenetet mobilizálja a DNS-ről a transzlációs helyre, úgy hívják, hogy messenger RNS-t nevezünk.

A messenger RNS triplettje egy kodon, amelynek transzlációját a riboszómákon hajtjuk végre. Azok a kis adapter-molekulák, amelyek megváltoztatják a nukleotidok nyelvét a riboszómák aminosavaként, a transzfer RNS-ek.

Üzenet, hírnökök és fordítás

A fehérjéket kódoló üzenet egy nukleotidok lineáris tömbjéből áll, amely háromszoros. Az üzenetet egy RNS, amit hírvivőnek nevezzük (mRNS).

A sejtes szervezetekben minden mRNS-t a megfelelő DNS-ben kódolt gén transzkripciójával hoznak létre. Ez azt jelenti, hogy a fehérjéket kódoló gének DNS-ben vannak írva a DNS nyelvén.

Ez azonban nem jelenti azt, hogy a DNS-ben a három szabályt szigorúan betartják. A DNS-ből átírva az üzenet RNS-nyelven íródott.

Az mRNS egy, a gén üzenetével ellátott molekulából áll, amelyet mindkét oldalon a nem kódoló régiók határolnak. Bizonyos poszt-transzkripciós módosítások, mint például a splicing, lehetővé teszik egy olyan üzenet létrehozását, amely megfelel a három szabálynak. Ha a DNS-ben ez a három szabály nem tűnik teljesítettnek, a splicing visszaállítja azt.

Az mRNS-t a riboszómák helyére szállítják, és itt a hírnök az üzenet fordítását a fehérjék nyelvére irányítja..

A legegyszerűbb esetben a fehérje (vagy peptid) aminosavszáma megegyezik az üzenet betűinek egyharmadával három nélkül. Ez azt jelenti, hogy egyenlő a hírvivő kodonjainak számával mínusz a befejezéssel.

Genetikai üzenet

A fehérjéket kódoló gén genetikai üzenete általában egy olyan kodonnal kezdődik, amelyet az aminosav metioninnak (AUG kodon, RNS) fordítanak le.

Ezután egy specifikus lineáris hosszúságban és szekvenciában folytatódnak a kódonok jellegzetes száma, és egy stop kodonban végződnek. A stop kodon lehet az opál (UGA), borostyán (UAG) vagy okker (UAA) kodonja..

Ezek nem tartalmaznak ekvivalens aminosavnyelvben, és ezért nem egy megfelelő transzfer RNS. Egyes organizmusokban azonban az UGA kodon lehetővé teszi a módosított aminosav szelenocisztein beépítését. Más esetekben az UAG kodon lehetővé teszi az aminosav pirrolizin beépítését.

A Messenger-RNS-komplexek riboszómákkal és a transzláció megkezdése lehetővé teszi egy kezdeti metionin beépítését. Ha a folyamat sikeres, a fehérje nyúlik (meghosszabbodik), mivel minden tRNS adományozza a megfelelő aminosavat, amelyet a hírnök irányít..

A stop kodon elérésekor az aminosavak beépülése megáll, a transzláció befejeződik és a szintetizált peptid felszabadul.

Kódonok és antikonok

Annak ellenére, hogy egy sokkal bonyolultabb folyamat egyszerűsítése, a kodon-antikodon kölcsönhatás támogatja a komplementaritású fordítás hipotézisét.

Ennek megfelelően a hírnök minden egyes kodonjára egy adott tRNS-sel való kölcsönhatást az antikodon bázisával való komplementaritás határozza meg..

Az antikodon egy három nukleotid (triplett) szekvenciája, amely a tipikus tRNS körkörös bázisában van jelen. Minden egyes specifikus tRNS-t egy bizonyos aminosavval lehet betölteni, amely mindig azonos.

Ily módon, amikor egy antikodont felismerünk, a hírvivő jelzi a riboszómának, hogy el kell fogadnia azt a aminosavat, amely a tRNS-t hordozza, amelyre az adott fragmentum komplementer..

A tRNS úgy működik, mint adapter, amely lehetővé teszi a riboszóma által végzett transzláció ellenőrzését. Ez az adapter három betűs kodonolvasási lépésekben lehetővé teszi az aminosavak lineáris beépítését, ami végül a lefordított üzenet.

A genetikai kód degenerációja

Codon levelezés: Az aminosav biológiában genetikai kódként ismert. Ez a kód tartalmazza a fordítás befejezéséhez szükséges három kodont is.

20 esszenciális aminosav van; de viszont 64 kodon áll rendelkezésre az átalakításhoz. Ha kiküszöböljük a három terminációs kodont, még mindig van 61 aminosav kódolására.

A metionint csak az AUG-kodon kódolja, amely az indító kodon, de ennek az adott aminosavnak az üzenet bármely részében (gén) is..

Ez 19 aminosavat kódol a fennmaradó 60 kodonból. Sok aminosavat egyetlen kodon kódol. Vannak azonban más aminosavak is, amelyeket egynél több kodon kódol. A kodon és az aminosav közötti kapcsolat hiánya az, amit a genetikai kód degenerációjának nevezünk.

sejtszervecskék

Végül a genetikai kód részben univerzális. Az eukariótákban vannak más organellák is (evolúciósan baktériumokból származnak), ahol más fordítást igazolnak, mint a citoplazmában igazolt..

Ezek a saját genomjukkal (és transzlációval) rendelkező organellák kloroplasztok és mitokondriumok. A kloroplasztok, a mitokondriumok, az eukarióták és a baktériumok nukleoidjainak genetikai kódjai nem teljesen azonosak.

Azonban minden csoporton belül egyetemes. Például egy állati sejtbe klónozott és transzlált növényi gén egy olyan peptidet hoz létre, amely ugyanolyan lineáris aminosavszekvenciával rendelkezik, mint amelyet a származási növénybe fordítottak volna..

referenciák

1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) A sejt molekuláris biológiája (6).^th Kiadás). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Brooker, R. J. (2017). Genetika: elemzés és elvek. McGraw-Hill Felsőoktatás, 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). Bevezetés a genetikai elemzésbe (11. \ T^th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Az univerzális genetikai kód eredete és fejlődése. Genetika éves áttekintése, 7; 51: 45-62.
6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) A tRNS-módosítás hatásai a transzlációs pontosságra a belső kodon-antikodon erősségétől függenek. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.