Vad är ett kodon? (Genetics)



en kodon är var och en av de 64 möjliga kombinationerna av tre nukleotider, baserat på de fyra som utgör nukleinsyrorna. Det vill säga block av tre "bokstäver" eller tripletter, är konstruerade från kombinationer av de fyra nukleotiderna.

Dessa är deoxiribonukleotiderna med de kvävebaserade baserna adenin, guanin, tymin och cytosin i DNA. I RNA är de ribonukleotider med kvävebaserna adenin, guanin, uracil och cytosin.

Kodongkonceptet gäller endast gener som kodar för proteiner. Meddelandet kodat i DNA kommer att läsas i block med tre bokstäver när informationen från din budbärare behandlas. Kodonet är i korthet den grundläggande enheten för kodning av generna som är översatta.

index

  • 1 kodoner och aminosyror
  • 2 Meddelande, budbärare och översättning
    • 2.1 Genetiskt meddelande
  • 3 kodoner och anticodoner
  • 4 Degenerering av den genetiska koden
    • 4.1 Organeller
  • 5 referenser

Kodoner och aminosyror

Om vi ​​för varje position i tre bokstäver har fyra möjligheter, ger produkten 4 X 4 X 4 oss 64 möjliga kombinationer. Var och en av dessa kodoner motsvarar en viss aminosyra - förutom tre som fungerar som slutkodon.

Omvandlingen av ett meddelande kodat med kvävebaser i en nukleinsyra till en med aminosyror i en peptid kallas översättning. Den molekyl som mobiliserar meddelandet från DNA till översättningsstället kallas messenger RNA.

En triplett av en messenger RNA är ett kodon vars översättning kommer att utföras på ribosomen. De små adapterns molekyler som ändrar nukleotidernas språk till aminosyrorna i ribosomerna är överförings-RNA.

Meddelande, budbärare och översättning

Ett meddelande som kodar för proteiner består av en linjär grupp av nukleotider som är en multipel av tre. Meddelandet bärs av ett RNA vi kallar messenger (mRNA).

I cellulära organismer uppstår alla mRNA genom transkription av genen kodad i deras respektive DNA. Det vill säga de gener som kodar för proteiner skrivs i DNA på DNA-språket.

Detta betyder emellertid inte att i denna DNA strängs denna regel strängt. När transkriberas från DNA, skrivs meddelandet nu i RNA-språk.

MRNA består av en molekyl med genens meddelande, flankerad på båda sidor av icke-kodande regioner. Vissa post-transkriptionella modifieringar, till exempel splicing, tillåter till exempel att generera ett meddelande som överensstämmer med regeln om tre. Om i denna DNA inte tycktes vara uppfylld, återställer splitsningen den.

MRNA transporteras till den plats där ribosomen är bosatta, och här leder budbäraren översättningen av meddelandet till proteinspråket.

I det enklaste fallet kommer proteinet (eller peptiden) att ha ett aminosyrantal som motsvarar en tredjedel av meddelandets bokstäver utan tre av dem. Det är lika med antalet codons av budbäraren minus en av slutförandet.

Genetiskt meddelande

Ett genetiskt meddelande av en gen som kodar för proteiner börjar vanligtvis med ett kodon som är översatt som aminosyrametionin (kodon AUG, i RNA).

De fortsätter sedan ett karakteristiskt antal kodoner i en specifik linjär längd och sekvens och slutar i en stoppkodon. Stoppkodonet kan vara en av kodonerna opal (UGA), rav (UAG) eller oker (UAA).

Dessa har inte en ekvivalent i aminosyraspråk, och därför varken en motsvarande överförings-RNA. I vissa organismer tillåter UGA-kodonet införlivandet av den modifierade aminosyra selenocysteinen. I andra tillåter UAG-kodonet införlivandet av aminosyrapyrrolysin.

Messenger RNA-komplex med ribosomer och initiering av translation möjliggör införlivandet av en initial metionin. Om processen är framgångsrik kommer proteinet att sträcka (förlänga) eftersom varje tRNA donerar motsvarande aminosyra styrd av budbäraren.

Vid uppnående av stoppkodon stoppas inkorporeringen av aminosyror, översättningen avslutas och den syntetiserade peptiden frigörs.

Codons och anticodones

Även om det är en förenkling av en mycket mer komplex process stöder kodon-anticodon-interaktionen hypotesen för översättning genom komplementaritet.

Enligt detta, för varje kodon i en budbärare, kommer interaktionen med ett visst tRNA att dikteras av komplementariteten med baserna av anticodonet.

Antikodonet är sekvensen av tre nukleotider (triplett) närvarande i den cirkulära basen av ett typiskt tRNA. Varje specifikt tRNA kan laddas med en viss aminosyra, som alltid kommer att vara densamma.

På detta sätt, när man känner igen en anticodon, anger budbäraren att ribosomen att den måste acceptera aminosyran som bär tRNA, för vilken den är komplementär i det fragmentet.

TRNA fungerar då som en adapter som gör att översättningen utförd av ribosomen kan verifieras. Denna adapter, i tre bokstäver kodon läsning steg, tillåter den linjära införlivandet av aminosyror som äntligen är det översatta meddelandet.

Degenerationen av den genetiska koden

Kodokorrespondens: aminosyra är känd i biologi som den genetiska koden. Denna kod innehåller också de tre kodonerna för att avsluta översättningen.

Det finns 20 essentiella aminosyror; men det finns i sin tur 64 kodoner tillgängliga för omvandling. Om vi ​​eliminerar de tre termineringskodonerna, har vi fortfarande 61 för att koda aminosyrorna.

Methionin kodas endast av kodonet AUG-vilket är startkodonet, men också för denna speciella aminosyra i någon annan del av meddelandet (genen).

Detta leder till att 19 aminosyror kodas av de återstående 60 kodonerna. Många aminosyror kodas av en enda kodon. Det finns emellertid andra aminosyror som kodas av mer än ett kodon. Denna brist på relation mellan kodon och aminosyra är vad vi kallar degenerationen av den genetiska koden.

organeller

Slutligen är den genetiska koden delvis universell. I eukaryoter finns andra organeller (evolutionärt härledda från bakterier) där en annan översättning verifieras än den som verifieras i cytoplasman.

Dessa organeller med sitt eget genom (och översättning) är kloroplaster och mitokondrier. De genetiska koderna för kloroplaster, mitokondrier, kärnor av eukaryoter och nukleoider av bakterier är inte exakt identiska.

Men inom varje grupp är det universellt. Till exempel kommer en växtgen som klonas och translateras till en djurcell att ge upphov till en peptid med samma linjära sekvens av aminosyror som skulle ha översatts till ursprungsverket.

referenser

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of Cellth Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Brooker, R.J. (2017). Genetik: Analys och Principer. 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 till genetisk analys (11th red.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Ursprung och utveckling av den universella genetiska koden. Årlig granskning av genetik, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Effekter av tRNA-modifiering på translationell noggrannhet beror på inneboende codon-anticodonstyrka. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.