מהו קודון? (גנטיקה)

א קודון הוא כל אחד 64 צירופים אפשריים של שלושה נוקליאוטידים, בהתבסס על ארבעה המרכיבים את חומצות גרעין. כלומר, בלוקים של שלושה "אותיות", או שלישיות, בנויים משילובים של ארבעה נוקליאוטידים.

אלה הם deoxyribonucleotides עם בסיסים ניטרוגניים אדנין, גואנין, תימין ציטוזין בדנ"א. ב RNA, הם ribonucleotides עם בסיסים nitrogenous אדנין, גואנין, uracil ו ציטוזין.

מושג הקודון חל רק על גנים המקודדים חלבונים. ההודעה המקודדת בדנ"א תיקרא בבלוקים של שלוש אותיות ברגע שהמידע של השליח שלך יעובד. הקודון, בקיצור, הוא יחידת הבסיס הבסיסית של הגנים המתורגמים.

אינדקס

• 1 קודונים וחומצות אמינו
• 2 הודעה, שליחים ותרגום
  • 2.1 הודעה גנטית
• 3 קודונים ואנטיקודונים
• 4 ניוון הקוד הגנטי
  • 4.1 אורגנים
• 5 הפניות

קודונים וחומצות אמינו

אם עבור כל מיקום במילים של שלוש אותיות יש לנו ארבע אפשרויות, את המוצר 4 X 4 X 4 נותן לנו 64 שילובים אפשריים. כל אחד מקודונים אלה מתאים לחומצה אמינית מסוימת - פרט לשלושה המתפקדים כקודונים של סוף הקריאה.

ההמרה של הודעה המקודדת בסיסים ניטרוגניים בחומצה גרעין לאחת עם חומצות אמינו בפפטיד נקראת תרגום. המולקולה שמגייסת את המסר מה- DNA לאתר התרגום נקראת RNA שליח.

שליש של רנ"א שליח הוא קודון שתרגומו ייעשה על הריבוזומים. מולקולות מתאם קטן לשנות את השפה של נוקליאוטידים לחומצות אמינו הריבוזומים הם העברת RNAs.

הודעה, שליחים ותרגום

מסר הקודי עבור חלבונים מורכב מערך ליניארי של נוקליאוטידים כי הוא מספר של שלושה. המסר מתבצע על ידי RNA שאנו מכנים Messenger (mRNA).

ב אורגניזמים הסלולר כל mRNAs להתעורר על ידי שעתוק של הגן מקודדים DNA שלהם. כלומר, הגנים שקוד החלבונים נכתבים בדנ"א בשפת הדנ"א.

עם זאת, אין זה אומר כי בדנ"א זה הכלל של שלושה נאכף בקפידה. כאשר תעתיק מ- DNA, המסר כתוב עכשיו בשפה רנ"א.

ה- mRNA מורכב ממולקולה עם המסר של הגן, משני צדדיו על ידי אזורים שאינם קידוד. שינויים פוסט-תמליליים מסוימים, כגון שחבור למשל, מאפשרים יצירת הודעה המתאימה לכלל של שלושה. אם בדנ"א זה הכלל של שלושה לא נראה למלא, השחזור משחזר אותו.

MRNA מועבר לאתר שבו הריבוזומים מתגוררים, וכאן השליח מכוון את התרגום של המסר לשפת החלבונים.

במקרה הפשוט ביותר, לחלבון (או לפפטיד) יהיה מספר חומצת אמינו שווה לשליש ממכתבי ההודעה ללא שלושה מהם. כלומר, שווה למספר קודונים של השליח מינוס אחד של השלמת.

הודעה גנטית

מסר גנטי של גן שקודם חלבונים מתחיל בדרך כלל בקודון המתורגם כחומצה אמינית מתיונין (AOD קודון, ב- RNA).

לאחר מכן הם ממשיכים מספר אופייני של קודונים באורך ליניארי מסוים ברצף, ומסתיים בקודון להפסיק. קודון העצירה יכול להיות אחד מקודשי האופל (UGA), ענבר (UAG) או אוקר (UAA).

אלה אין שווה ערך בשפה חומצת אמינו, ולכן, לא RNA העברה המקביל. עם זאת, בחלק אורגניזמים, קודון UGA מאפשר שילוב של selenocysteine ​​חומצת אמינו שונה. באחרים, קודון UAG מאפשר שילוב של pyrrolysin חומצת האמינו.

מסנג 'ר מסנג' רים עם ריבוזומים, ואת החניכה של התרגום מאפשר שילוב של מתיוניון ראשוני. אם התהליך הוא מוצלח, החלבון ימתח (להאריך) כמו כל tRNA תורמת חומצה אמינית המקביל מודרך על ידי השליח.

עם הגעת קודון להפסיק, שילוב של חומצות אמינו הוא נעצר, התרגום הוא סיכם ואת הפפטיד synthesized משוחרר.

קודונים ואנטיקודונים

למרות שמדובר בפישוט של תהליך הרבה יותר מורכב, האינטראקציה של קודון-אנטודון תומכת בהיפותזה של תרגום על ידי השלמה.

על פי זה, עבור כל קודון בשליח, האינטראקציה עם tRNA מסוים יהיה מוכתב על ידי השלמה עם בסיסים של antodon.

את antodon הוא רצף של שלושה נוקליאוטידים (משולשת) הנוכחי בבסיס עגול של tRNA טיפוסי. כל tRNA ספציפי ניתן לטעון עם חומצת אמינו מסוימת, אשר תמיד יהיה זהה.

בדרך זו, כאשר מכירים את האנטיקודון, השליח מצביע על הריבוזום שהוא חייב לקבל את חומצת האמינו שנושאת את ה- tRNA שעבורו הוא משלים באותו קטע.

TRNA מעשים, אז, כמו מתאם המאפשר תרגום שבוצע על ידי הריבוזום להיות מאומת. מתאם זה, בשלושה מכתבים קודון קריאה צעדים, מאפשר שילוב ליניארי של חומצות אמינו הוא, בסופו של דבר, את ההודעה מתורגם.

ניוון הקוד הגנטי

תכת קודון: חומצת אמינו ידועה בביולוגיה כקוד הגנטי. קוד זה כולל גם את שלושת הקודים לסיום התרגום.

ישנם 20 חומצות אמינו חיוניות; אבל יש, בתורו, 64 קודונים זמין עבור reconversion. אם נסלק את שלושת הקודים, עדיין יש לנו 61 לקודד את חומצות האמינו.

מתיונין מקודד רק על ידי קודון AUG- שהוא קודון התחלה, אבל גם של חומצת אמינו מסוימת זו בכל חלק אחר של ההודעה (גן).

זה מוביל 19 חומצות אמינו להיות מקודדים על ידי 60 הקודים הנותרים. חומצות אמינו רבות מקודדות על ידי קודון יחיד. עם זאת, ישנם חומצות אמינו אחרות אשר מקודד על ידי יותר מקודון אחד. חוסר היחס בין קודון וחומצת אמינו הוא מה שאנו מכנים "ניוון" הקוד הגנטי.

מארגנים

לבסוף, הקוד הגנטי הוא אוניברסלי חלקית. ב eukaryotes ישנם אחרים האברונים (נגזר אבולוציוני מן החיידקים) שבו תרגום שונה מאומת מאשר זה שאומתה בציטופלזמה.

אלה organelles עם הגנום שלהם (ואת התרגום) הם chloroplasts ו המיטוכונדריה. הקודים הגנטיים של כלורופלסטים, מיטוכונדריה, גרעיני אוקריוטים ונוקליאידים של חיידקים אינם זהים לחלוטין.

עם זאת, בתוך כל קבוצה היא אוניברסלית. לדוגמה, גן צמחים המשוכפל ומתורגם לתא בעל חיים יביא לפפטיד עם רצף ליניארי זהה של חומצות אמינו שהיה מתורגם למקור המוצא.

הפניות

1. אלברטס, ב, ג 'ונסון, א ד, לואיס, ג', מורגן, ד, רף, M., רוברטס, ק ', וולטר, P. (2014) ביולוגיה מולקולרית של התא (6^ה מהדורה). וו 'נורטון אנד קומפני, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
2. Brooker, R. J. (2017). גנטיקה: ניתוח ועקרונות. McGraw-Hill השכלה גבוהה, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
3. Goodenough, U. W. (1984) גנטיקה. ב 'סונדרס בע"מ, פילדלפיה, ארה"ב, ארה"ב.
4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). מבוא לניתוח גנטי (11)^ה ed). ניו יורק: ו 'פרימן, ניו יורק, ניו יורק, ארה"ב.
5. Koonin, E.V, Novozhilov, A.S. (2017) מקור ואבולוציה של הקוד הגנטי האוניברסלי. סקירה שנתית של גנטיקה, 7; 51: 45-62.
6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J, Farabaugh, P.J. (2016) ההשפעות של שינוי tRNA על דיוק טרנסלציוני תלויים בכוח פנימי של קודון-אנקודון. חומצות גרעין מחקר, 44: 1871-81.