Hvad er en codon? (Genetics)

en codon er hver af de 64 mulige kombinationer af tre nukleotider baseret på de fire, der udgør nucleinsyrerne. Det vil sige, blokke af tre "bogstaver" eller tripletter, er konstrueret af kombinationer af de fire nukleotider.

Disse er deoxyribonukleotiderne med de nitrogenholdige baser adenin, guanin, thymin og cytosin i DNA'et. I RNA er de ribonukleotider med de nitrogenholdige baser adenin, guanin, uracil og cytosin.

Kodonbegrebet gælder kun for gener, der koder for proteiner. Meddelelsen kodet i DNA'et læses i blokke med tre bogstaver, når informationen fra din messenger er behandlet. Kodonet er kort sagt den grundlæggende enhed for kodning af de gener, der oversættes.

indeks

• 1 kodoner og aminosyrer
• 2 Meddelelse, budbringere og oversættelse
  • 2.1 Genetisk besked
• 3 kodoner og antikodoner
• 4 Degenerering af den genetiske kode
  • 4.1 organeller
• 5 referencer

Codoner og aminosyrer

Hvis vi har fire muligheder for hver position i tre bogstaver, giver produktet 4 X 4 X 4 os 64 mulige kombinationer. Hver af disse kodoner svarer til en bestemt aminosyre - bortset fra tre der fungerer som end-of-reading codons.

Omdannelsen af ​​en meddelelse kodet med nitrogenholdige baser i en nukleinsyre til en med aminosyrer i et peptid kaldes translation. Det molekyle, som mobiliserer meddelelsen fra DNA'et til oversættelsesstedet, kaldes messenger-RNA.

En triplet af et messenger-RNA er et kodon, hvis oversættelse vil blive udført på ribosomer. De små adaptermolekyler, som ændrer nukleotidernes sprog til aminosyrerne i ribosomer, er overførsels-RNA'erne.

Meddelelse, budbringere og oversættelse

En besked, der koder for proteiner, består af et lineært antal nukleotider, der er et multipel af tre. Meddelelsen bæres af et RNA, vi kalder messenger (mRNA).

I cellulære organismer opstår alle mRNA'er ved transkription af genet kodet i deres respektive DNA. Det vil sige, de gener, der koder for proteiner, er skrevet i DNA i DNA-sproget.

Dette betyder imidlertid ikke, at i denne DNA-regel er denne regel streng håndhævet. Når der transkriberes fra DNA, er beskeden nu skrevet i RNA-sprog.

MRNA'et består af et molekyle med genets besked, flankeret på begge sider af ikke-kodende regioner. Visse posttranskriptionelle modifikationer, som f.eks. Splejsning, tillader tillade at generere en meddelelse, der overholder reglen om tre. Hvis i denne DNA ikke syntes at være opfyldt, genopretter splejsningen det.

MRNA'et transporteres til det sted, hvor ribosomerne ligger, og her leder messenger oversættelsen af ​​meddelelsen til proteinet.

I det enkleste tilfælde vil proteinet (eller peptidet) have et aminosyretal svarende til en tredjedel af meddelelsens breve uden tre af dem. Det svarer til antallet af codons af messenger minus en af ​​færdiggørelsen.

Genetisk besked

En genetisk besked af et gen, som koder for proteiner, begynder sædvanligvis med et kodon, som er translateret som aminosyremethionin (codon AUG, i RNA).

De fortsætter derefter et karakteristisk antal kodoner i en bestemt lineær længde og sekvens og slutter i en stopkodon. Stopkodonet kan være en af ​​codons opal (UGA), rav (UAG) eller oker (UAA).

Disse har ikke et ækvivalent i aminosyresprog, og derfor er hverken en tilsvarende overførsels-RNA. I nogle organismer tillader UGA-kodonen inkorporering af den modificerede aminosyre selenocystein. I andre tillader UAG-kodonet inkorporering af aminosyrepyrrolysinet.

Messenger RNA-komplekser med ribosomer og initiering af translation muliggør inkorporering af en initial methionin. Hvis processen er vellykket, vil proteinet strække (forlænge), idet hver tRNA donerer den tilsvarende aminosyre styret af budbringeren.

Ved at nå stopkodonet stoppes inkorporering af aminosyrer, oversættelsen afsluttes, og det syntetiserede peptid frigives.

Codons og anticodones

Selv om det er en forenkling af en langt mere kompleks proces, understøtter codon-anticodon interaktionen hypotesen om translation ved komplementaritet.

I overensstemmelse hermed vil for hver codon i en budbringer interaktionen med et bestemt tRNA blive dikteret af komplementariteten med baserne af anticodonet.

Anticodon er sekvensen af ​​tre nukleotider (triplet) til stede i den cirkulære base af et typisk tRNA. Hvert specifikt tRNA kan indlæses med en bestemt aminosyre, som altid vil være den samme.

På denne måde indikerer messenger ved ribosom, at den skal acceptere aminosyren, der bærer tRNA'et, for hvilket det er komplementært i det fragment.

TRNA'et virker som en adapter, der gør det muligt at verificere den translation, der udføres af ribosomet. Denne adapter, i tre-letter codon læsning trin, tillader den lineære inkorporering af aminosyrer, der endelig er den oversatte besked.

Degenerationen af ​​den genetiske kode

Codon korrespondance: aminosyre er kendt i biologi som den genetiske kode. Denne kode indeholder også de tre kodoner for at afslutte oversættelsen.

Der er 20 essentielle aminosyrer; men der er til gengæld 64 kodoner til omstilling. Hvis vi eliminerer de tre termineringskodoner, har vi stadig 61 til at kode for aminosyrerne.

Methionin er kun kodet af codon AUG-som er startkodonet, men også af denne særlige aminosyre i en hvilken som helst anden del af meddelelsen (genet).

Dette medfører, at 19 aminosyrer bliver kodet af de resterende 60 kodoner. Mange aminosyrer er kodet af et enkelt codon. Der er dog andre aminosyrer, der er kodet af mere end et codon. Denne mangel på forhold mellem codon og aminosyre er det, vi kalder degenerationen af ​​den genetiske kode.

organeller

Endelig er den genetiske kode delvist universel. I eukaryoter er der andre organeller (evolutionært afledt af bakterier), hvor en anden translation er verificeret end den, der er verificeret i cytoplasmaet.

Disse organeller med deres eget genom (og translation) er chloroplaster og mitokondrier. De genetiske koder for chloroplaster, mitokondrier, eukaryotkerner og nukleoider af bakterier er ikke ligefrem identiske.

Men inden for hver gruppe er det universelt. For eksempel vil et plantegen, som er klonet og omdannet til en dyrecelle, give anledning til et peptid med samme lineære sekvens af aminosyrer, som ville være blevet oversat til oprindelsesplanten.

referencer

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell^th Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Brooker, R.J. (2017). Genetik: Analyse og principper. McGraw-Hill Higher Education, 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 introduktion til genetisk analyse (11^th red.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Oprindelse og udvikling af den universelle genetiske kode. Årlig gennemgang af genetik, 7; 51: 45-62.
6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Virkninger af tRNA-modifikation på translationel nøjagtighed afhænger af indre codon-anticodonstyrke. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.