KAS YRA KODONAS? (GENETIKA) - BIOLOGIJA - 2025

Kodonas yra kiekvienas iš 64 galimų kombinacijų trijų nukleotidų, remiantis keturių, kurios sudaro nukleino rūgščių. T. y., Iš keturių nukleotidų derinių yra statomi trijų „raidžių“ blokai arba tripletai.

Tai yra dezoksiribonukleotidai su azoto bazėmis adeninu, guaninu, timinu ir citozinu DNR. RNR jie yra ribonukleotidai su azotinėmis bazėmis adeninu, guaninu, uracilu ir citozinu.

Kodono sąvoka taikoma tik tiems baltymams, kurie koduoja baltymus. Kai bus apdorota jūsų pranešėjo informacija, DNR koduotas pranešimas bus skaitomas trijų raidžių blokais. Trumpai tariant, kodonas yra pagrindinis genų, kurie yra verčiami, kodavimo vienetas.

Kodonai ir amino rūgštys

Jei kiekvienoje pozicijoje trijų raidžių žodžiuose turime keturias galimybes, produktas 4 X 4 X 4 suteikia mums 64 galimus derinius. Kiekvienas iš šių kodonų atitinka tam tikrą aminorūgštį - išskyrus tris, kurie veikia kaip skaitiniai kodonai.

Nukleorūgšties azoto bazių užkoduotos žinutės konvertavimas į tokią, kurios peptido aminorūgštys yra vadinamos vertimu. Molekulė, kuri mobilizuoja žinią iš DNR į vertimo vietą, vadinama pasiuntinio RNR.

Messenger RNR tripletas yra kodonas, kurio vertimas vyks ribosomose. Mažos adapterio molekulės, kurios keičia nukleotidų kalbą į aminorūgštis ribosomose, yra pernešančios RNR.

Žinutė, pasiuntiniai ir vertimas

Baltymus koduojanti žinia susideda iš tiesinės nukleotidų masyvo, kuris yra iš trijų kartotinių. Žinią neša RNR, kurią mes vadiname pasiuntiniu (mRNR).

Ląstelių organizmuose visos mRNR atsiranda perkoduojant užkoduotą geną jų atitinkamoje DNR. T. y., Baltymai, koduojantys genus, yra užrašomi ant DNR DNR kalba.

Tačiau tai nereiškia, kad šios trys taisyklės griežtai laikomasi DNR. Žinutė, perrašyta iš DNR, dabar parašyta RNR kalba.

MRNR susideda iš molekulės su geno pranešimu, abiejose pusėse esančiose nekoduojančiose srityse. Tam tikros modifikacijos po transkripcijos, pavyzdžiui, sujungimas, pavyzdžiui, leidžia generuoti pranešimą, kuris atitinka trijų taisyklių principą. Jei DNR atrodė, kad šios trys taisyklės neįvykdytos, splaisingas ją atstato.

MRNR yra gabenama į vietą, kurioje gyvena ribosomos, ir čia kurjeris nurodo pranešimo vertimą į baltymų kalbą.

Paprasčiausiu atveju baltyme (arba peptide) aminorūgščių skaičius bus lygus trečdaliui pranešimo raidžių be trijų iš jų. Tai yra, lygus pasiuntinių kodonų skaičiui atėmus vieną iš pabaigos.

Genetinė žinutė

Genų, koduojančių baltymus, genetinė žinia paprastai prasideda kodonu, kuris verčiamas kaip aminorūgštis metioninas (kodonas AUG, RNR).

Būdingas kodonų skaičius tada tęsiasi tam tikru tiesiniu ilgiu ir seka ir baigiasi sustojančiame kodone. Stop-kodonas gali būti vienas iš opalinių (UGA), gintaro (UAG) arba ochros (UAA) kodonų.

Jie neturi aminorūgščių kalbos ekvivalento, todėl neturi atitinkamos perdavimo RNR. Tačiau kai kuriuose organizmuose UGA kodonas leidžia įterpti modifikuotą aminorūgštį selenocisteiną. Kitose vietose kodonas UAG leidžia įterpti aminorūgštį piroliziną.

Messenger RNR kompleksai su ribosomomis, o transliacijos inicijavimas leidžia įterpti pradinį metioniną. Jei procesas bus sėkmingas, baltymas pailgės (pailgės), nes kiekviena tRNR paaukos atitinkamą aminorūgštį, vadovaujamą pasiuntinio.

Pasiekus stop kodoną, aminorūgščių įsisavinimas sustabdomas, transliacija baigta ir susintetintas peptidas išsiskiria.

Kodonai ir antikodonai

Nors tai yra daug sudėtingesnio proceso supaprastinimas, kodono ir antikodono sąveika palaiko vertimo papildomumo hipotezę.

Remiantis tuo, kiekvieno kodono, esančio pasiuntinyje, sąveiką su tam tikra tRNR lems komplementarumas su antikodono bazėmis.

Antikodonas yra trijų nukleotidų (tripleto) seka, esanti tipiškos tRNR žiedinėje bazėje. Kiekviena specifinė tRNR gali būti įkrauta tam tikra aminorūgštimi, kuri visada bus ta pati.

Tokiu būdu, kai atpažįstamas antikodonas, pasiuntinys nurodo ribosomai priimti aminorūgštį, nešančią tRNR, kuriai ji yra komplementuojama.

Taigi tRNR veikia kaip adapteris, leidžiantis patikrinti ribosomos atliktą vertimą. Šis adapteris trijų raidžių kodono skaitymo etapais leidžia linijiškai įtraukti aminorūgštis, kurios galiausiai sudaro išverstą pranešimą.

Genetinio kodo degeneracija

Kodono: aminorūgščių atitikimas biologijoje yra žinomas kaip genetinis kodas. Šis kodas taip pat apima tris vertimo sustabdymo kodonus.

Yra 20 nepakeičiamų aminorūgščių; tačiau jų, savo ruožtu, yra 64 kodonai, kuriuos galima konvertuoti. Jei pašalinsime tris stotelių kodonus, mums dar liko 61 kodas koduoti aminorūgštis.

Metioniną koduoja tik AUG-kodonas, kuris yra pradinis kodonas, bet ir ši konkreti amino rūgštis bet kurioje kitoje pranešimo (geno) dalyje.

Tai lemia tai, kad likusius 60 kodonų užkoduoja 19 aminorūgščių. Daugelį aminorūgščių koduoja vienas kodonas. Tačiau yra ir kitų amino rūgščių, kurias koduoja daugiau nei vienas kodonas. Šis ryšio tarp kodono ir aminorūgšties trūkumas yra tai, ką mes vadiname genetinio kodo degeneracija.

Organelės

Galiausiai genetinis kodas iš dalies yra universalus. Eukariotuose yra ir kitų organelių (evoliuciškai gaunamų iš bakterijų), kurių vertimas yra kitoks nei tas, kuris patvirtinamas citoplazmoje.

Šie organeliai, turintys savo genomą (ir vertimą), yra chloroplastai ir mitochondrijos. Chloroplastų, mitochondrijų, eukariotinių branduolių ir bakterinių nukleoidų genetiniai kodai nėra visiškai identiški.

Tačiau kiekvienoje grupėje tai yra universalu. Pvz., Augalo genas, kuris yra klonuotas ir perkeltas į gyvūno ląstelę, suteiks peptidą su ta pačia linijine aminorūgščių seka, kokia ji būtų turėjusi, jei jis būtų perkeltas kilmės augale.

Nuorodos

1. Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 ^-asis leidimas). „WW Norton & Company“, Niujorkas, NY, JAV.
2. Brookeris, RJ (2017). Genetika: analizė ir principai. McGraw-Hill aukštasis mokslas, Niujorkas, NY, JAV.
3. Goodenough, UW (1984) genetika. „WB Saunders Co. Ltd“, Filadelfija, PA, JAV.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11 ^-asis leidimas). Niujorkas: WH Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
5. Koonin, EV, Novozhilov, AS (2017) Visuotinio genetinio kodo kilmė ir raida. Metinė genetikos apžvalga, 7; 51: 45-62.
6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, MJ, Farabaugh, PJ (2016) tRNR modifikacijos poveikis transliacijos tikslumui priklauso nuo vidinio kodono ir antikodono stiprumo. Nucleic Acids Research, 44: 1871-81.