Apa kodon? (Genetik)



A kodon adalah setiap daripada 64 kemungkinan kombinasi tiga nukleotida, berdasarkan kepada empat yang membentuk asid nukleik. Iaitu, blok tiga "huruf", atau tiga kali ganda, dibina dari gabungan empat nukleotida.

Ini adalah deoxyribonucleotides dengan asas nitrogenous adenine, guanine, timin dan sitosin dalam DNA. Dalam RNA, mereka adalah ribonukleotida dengan asas nitrogenous adenine, guanine, uracil dan cytosine.

Konsep kodon hanya berlaku untuk gen yang menjadi kod bagi protein. Mesej yang dikodkan dalam DNA akan dibaca dalam blok tiga huruf apabila maklumat messenger anda diproses. Kodon, ringkasnya, adalah unit dasar kod bagi gen yang diterjemahkan.

Indeks

  • 1 Codon dan asid amino
  • 2 Mesej, utusan dan terjemahan
    • 2.1 Mesej genetik
  • 3 kodon dan antikodon
  • 4 Kemerosotan kod genetik
    • 4.1 Organel
  • 5 Rujukan

Codon dan asid amino

Sekiranya untuk setiap kedudukan dalam tiga huruf mempunyai empat kemungkinan, produk 4 X 4 X 4 memberi kita 64 kombinasi yang mungkin. Setiap kodon ini sepadan dengan asid amino tertentu - kecuali tiga yang berfungsi sebagai codon end-of-reading.

Penukaran mesej yang dikodkan dengan asas nitrogen dalam asid nukleik kepada satu dengan asid amino dalam peptida dipanggil terjemahan. Molekul yang memobilisasi mesej dari DNA ke laman terjemahan disebut RNA messenger.

Satu triplet RNA utusan adalah kodon yang terjemahannya akan dijalankan pada ribosom. Molekul penyesuai kecil yang menukar bahasa nukleotida ke asid amino dalam ribosom adalah pemindahan RNA.

Mesej, utusan dan terjemahan

Satu mesej yang kod untuk protein terdiri daripada pelbagai linear nukleotida yang merupakan gandaan tiga. Mesej itu dibawa oleh RNA yang kita sebut utusan (mRNA).

Dalam organisma selular semua mRNA timbul dengan transkripsi gen yang dikodkan dalam DNA masing-masing. Iaitu, gen yang kod untuk protein ditulis dalam DNA dalam bahasa DNA.

Walau bagaimanapun, ini tidak bermakna bahawa dalam DNA peraturan ini tiga ketat ditegakkan. Apabila ditranskripsikan dari DNA, mesej itu kini ditulis dalam bahasa RNA.

MRNA terdiri daripada molekul dengan mesej gen, diapit di kedua-dua belah oleh kawasan tidak pengekodan. Pengubahsuaian pasca-transkrip tertentu, seperti splicing misalnya, membenarkan menghasilkan mesej yang mematuhi peraturan tiga. Sekiranya dalam DNA ini tiga peraturan seolah-olah tidak dipenuhi, splicing mengembalikannya.

MRNA diangkut ke tapak di mana ribosomes berada, dan di sini utusan mengarahkan terjemahan mesej ke dalam bahasa protein.

Dalam kes yang paling mudah, protein (atau peptida) akan mempunyai nombor asid amino yang sama dengan satu pertiga daripada surat-surat mesej tanpa tiga daripadanya. Iaitu, sama dengan bilangan kodon utusan yang kurang daripada satu penyelesaian.

Mesej genetik

Mesej genetik gen yang kod untuk protein biasanya bermula dengan kodon yang diterjemahkan sebagai methionine asid amino (codon AUG, dalam RNA).

Mereka kemudian meneruskan beberapa kodod kod dalam panjang dan urutan linear tertentu, dan berakhir dengan kodon berhenti. Codon berhenti boleh menjadi salah satu codon opal (UGA), ambar (UAG) atau oker (UAA).

Ini tidak mempunyai bahasa asid amino yang bersamaan, dan oleh itu, tiada RNA pemindahan yang sepadan. Walau bagaimanapun, dalam sesetengah organisma, kodon UGA membenarkan penggabungan asid amino diubahsuai selenocysteine. Dalam yang lain, codon UAG membenarkan penggabungan asid amino pirolisis.

Rasul RNA kompleks dengan ribosom, dan permulaan terjemahan membolehkan penggabungan methionine awal. Jika prosesnya berjaya, protein akan meregangkan (memanjangkan) kerana setiap tRNA menyumbangkan asid amino yang sesuai yang dipandu oleh utusan.

Apabila mencapai kodon berhenti, penggabungan asid amino dihentikan, terjemahan disimpulkan dan peptida yang disintesis dibebaskan.

Kodon dan antikodon

Walaupun ia memudahkan proses yang lebih kompleks, interaksi codon-anticodon menyokong hipotesis terjemahan dengan saling melengkapi.

Mengikut ini, untuk setiap kodon dalam utusan, interaksi dengan tRNA tertentu akan ditentukan oleh kesesuaian dengan pangkalan antikodon.

Anticodon adalah urutan tiga nukleotida (triplet) yang terdapat di pangkalan bulat tRNA biasa. Setiap tRNA tertentu boleh dimuatkan dengan asid amino tertentu, yang akan selalu sama.

Dengan cara ini, apabila mengenali anticodon, utusan itu menunjukkan kepada ribosom bahawa ia mesti menerima asid amino yang membawa tRNA yang mana ia adalah pelengkap dalam fragmen itu.

TRNA bertindak, maka, sebagai penyesuai yang membolehkan terjemahan yang dilakukan oleh ribosom untuk disahkan. Penyesuai ini, dalam langkah bacaan kodon tiga huruf, membolehkan penggabungan linias asid amino iaitu, akhirnya, mesej yang diterjemahkan.

Kemerosotan kod genetik

Surat-menyurat Codon: asid amino dikenali dalam biologi sebagai kod genetik. Kod ini juga termasuk tiga kodon untuk menamatkan terjemahan.

Terdapat 20 asid amino penting; tetapi terdapat pula 64 kodon yang tersedia untuk penyusunan semula. Sekiranya kita menghapus tiga kodon penamatan, kita masih mempunyai 61 untuk menyandarkan asid amino.

Methionine hanya dikodkan oleh kodon AUG- yang merupakan codon permulaan, tetapi juga asid amino tertentu di mana-mana bahagian lain mesej (gen).

Ini membawa kepada 19 asid amino yang dikodkan oleh baki 60 kodon. Banyak asid amino dikodkan oleh kodon tunggal. Walau bagaimanapun, terdapat asid amino lain yang dikodkan oleh lebih daripada satu kodon. Kekurangan hubungan antara kodon dan asid amino adalah apa yang kita sebut degenerasi kod genetik.

Organel

Akhirnya, kod genetik sebahagiannya universal. Dalam eukariota terdapat organel lain (evolusi yang berasal dari bakteria) di mana terjemahan yang berbeza disahkan daripada yang diverifikasi dalam sitoplasma.

Organel ini dengan genom mereka sendiri (dan terjemahan) adalah kloroplas dan mitokondria. Kod genetik kloroplas, mitokondria, nukleus eukariota dan nukleoid bakteria tidak sama persis.

Walau bagaimanapun, dalam setiap kumpulan ia adalah universal. Sebagai contoh, gen tumbuhan yang diklon dan diterjemahkan ke dalam sel haiwan akan menimbulkan peptida dengan urutan lineat asid amino yang sama yang akan diterjemahkan ke dalam tumbuhan asal.

Rujukan

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi molekul sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, AS (2017) Asal dan evolusi kod genetik sejagat. Kajian Tahunan Genetik, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Kesan pengubahsuaian tRNA mengenai ketepatan translasi bergantung kepada kekuatan kodod-antikod intrinsik. Penyelidikan Asid Nukleat, 44: 1871-81.