Hvad er et kodon? Egenskaber og funktioner

I en verden af ​​genetisk kode, hvis én kvalitet værdsættes, er det abstraktion. For at forstå de processer, der foregår på en millimetrisk måde i hver af vores celler, som om det var en perfekt arbejdskæde, er der brug for fantasi og frem for alt viden.

Derfor er det almindeligt, at den almindelige læser føler sig bange, når de beskæftiger sig med visse problemstillinger ift. genetik: "DNA", "RNA", "polymerase", "metagenomics" og mange andre udtryk ser ud til at undslippe viden generel. Intet er længere fra virkeligheden.

Som alt andet her i livet kan videnskaben om de processer, der kodes af organismers genetik, forklares enkelt og nemt. I dette rum finder du en sammenfattende forklaring om, hvad et kodon er, og hvordan uden denne funktionelle enhed ville livet, som vi kender det, ikke være muligt.

• Relateret artikel: "Forskelle mellem DNA og RNA"

Codon: livets triplet

Et kodon er en sekvens af tre nukleotider, der er placeret i messenger-RNA. Det er klart, at for at forstå funktionen af ​​denne meget specielle underenhed, skal vi først forstå de termer, der er indeholdt i dens mest generelle definition.

Om ARN og dets organisation

Akronymet for RNA svarer til udtrykket "ribonukleinsyre". Det er en polymerkæde sammensat af en række monomerer, i dette tilfælde nukleotider. Hvert nukleotid består af tre forskellige komponenter.:

• Et monosaccharid med fem carbonatomer (pentose).
• en fosfatgruppe.
• En nitrogenholdig base, som kan være adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og uracil (U).

RNA adskiller sig fra DNA blandt meget andet ved, at sidstnævnte har den nitrogenholdige base thymin (T) i stedet for uracil (U). Generelt er nukleotider navngivet efter den nitrogenholdige base, de bærer.

Når vi har dissekeret, hvad et nukleotid er, det første modstridende udtryk i definitionen af ​​kodonet, er det tid for os at afklare, hvad messenger-RNA præcis er. For at gøre dette skal vi først gå til typerne af RNA. Disse er følgende:

• Messenger RNA (mRNA): DNA indeholder informationen om proteinsyntese. mRNA'et er ansvarligt for at oversætte det og transportere det til ribosomerne.
• Transfer RNA (tRNA): Bærer specifikke aminosyrer til proteinets vækststed.
• Ribosomalt RNA (rRNA): kombineres med forskellige proteiner for at danne ribosomer, steder hvor de proteiner, der er nødvendige for cellen, syntetiseres.

Som vi har set, hver type RNA spiller en væsentlig rolle i proteinsyntesen: en oversætter og transporterer DNA-informationen, en anden fører samlingen "blokke" til ribosomer, hvor proteiner syntetiseres, og et andet er en del af selve syntetiserings-"maskineriet". samme. Det virker utroligt, at sådan et tilsyneladende simpelt molekyle kan udføre så komplekse opgaver, ikke?

Der findes andre typer RNA, såsom interferens-RNA, MICRO-RNA'er, lange ikke-kodende RNA'er...osv. Vi vil forklare dem en anden gang, da disse komplekse ribonukleinsyrer er langt fra det begreb, der skal behandles.

Nu hvor du forstår alle de vigtigste typer af RNA, er det tid til at finde ud af, hvorfor udtrykket codon er så vigtigt.

Betydningen af ​​den genetiske kode

Den genetiske kode er et udtryk, der reagerer på sæt instruktioner, der fortæller cellen, hvordan man laver et specifikt protein. Altså de bogstaver, som vi har set før, både DNA og RNA. I DNA kombinerer koden for hvert gen de fire bogstaver (A, G, C og T) på forskellige måder for at lave danner "ord" på tre bogstaver, der specificerer hver af de aminosyrer, der udgør en protein.

Disse "ord" kodet i DNA'et transskriberes ved en proces kaldet transkription, hvorved et segment (gen) af DNA giver anledning til messenger-RNA'et forklaret ovenfor. Dette RNA er mobilt, derfor kan det forlade cellekernen, hvor informationen findes. genetik og transportere instruktionerne for syntesen af ​​dette protein til ribosomerne (placeret i cytoplasma).

Hvert af de "tre-bogstavs ord" af DNA, der er oversat og indeholdt i mRNA'et, er, som du måske allerede har gættet, det kodon, der bekymrer os i dag. Det kan vi altså sige hver af disse nukleotidtripletter er den mest grundlæggende funktionelle enhed af den genetiske kode.

Der er 64 forskellige kodoner, der er fælles for alle levende væsener, hvoraf 61 koder for aminosyrer. For de fleste levende væsener er der 20 forskellige aminosyrer.og det skal bemærkes, at hver af dem (ikke i alle tilfælde, men i næsten alle) er kodet af 2, 3, 4 eller 6 forskellige kodoner. Derfor, og ved at anvende grundlæggende matematik, ville en aminosyre lavet af 6 kodoner blive kodet af 18 translaterede nukleotider (husk at hver kodon består af tre ribonukleotider).

• Du kan være interesseret i: "DNA-oversættelse: hvad det er, og hvad er dets faser"

Kodonets rolle i oversættelsen

Vi har fastslået, at transkription er den proces, hvorved information fra DNA transskriberes til et mRNA, der vil bære instruktionerne for proteinsyntese til ribosomerne, ikke? Nå, kodonen spiller en rolle, om muligt endnu vigtigere, i oversættelsesprocessen.

Oversættelse defineres som processen med oversætte (tilgive redundansen) et messenger-RNA-molekyle til en sekvens af aminosyrer, der vil give anledning til et specifikt protein. Som vi tidligere har nævnt, er transfer RNA (tRNA) ansvarlig for at overføre aminosyrerne til området konstruktion (ribosomet), men ikke kun det, da det også er ansvarligt for at ordne dem langs RNA-molekylet leveringsbud.

For det, tRNA har en sekvens på tre nukleotider, der matcher kodonens: antikodonet. Dette gør det muligt for denne ribonukleinsyre at genkende rækkefølgen af ​​aminosyrer i proteinet, baseret på instruktionerne givet af kodonerne i mRNA'et.

kodoner og mutationer

En punktmutation opstår, når et enkelt basepar (nukleotid) af den genetiske kode ændres. I tilfælde af kodoner, det er sædvanligt, at den tredje af bogstaverne er forskellige for syntesen af ​​den samme aminosyre.

For eksempel reagerer leucin på kodonerne CUU, CUC, CUA. Mutationer i det tredje bogstav betragtes således som tavse, da den samme aminosyre syntetiseres, og proteinet kan samles uden problemer. På den anden side kan mutationer i første og andet bogstav være skadelige, da de har tendens til det give anledning til en anden aminosyre end den søgte, og dermed bryde samlingskæden så uddybe.

Ud over genetik

Som vi har set, er denne forening af tre nukleotider kendt som et kodon en af ​​de grundlæggende funktionelle enheder i individets genetiske kode. Selvom den genetiske information i sig selv ikke ændrer sig gennem det levende væsens liv, kan genernes udtryk.. Epigenetik er ansvarlig for at udforske disse mekanismer.

Forskellige gener kan bringes til tavshed i levende væseners DNA, hvilket resulterer i hæmning af nogle processer af transkription og translation af visse proteiner på cellulært niveau. Hvis den genetiske information ikke transskriberes til mRNA'et, vil hver af kodonerne ikke forekomme, og derfor vil de ikke kunne oversættes til aminosyrer, og det pågældende protein vil ikke blive samlet.

konklusioner

I disse linjer har vi forsøgt at formidle, at kodonen er en form for organisering af genetisk information, der er afgørende for proteinsyntese på celleniveau i levende væsener. Disse proteiner udgør cellerne, derfor også vævene, hvilket tillader dannelsen af ​​det pågældende levende væsen.

Derfor overdriver vi ikke, når vi siger, at uden denne nukleotidtriplet ville livet, som vi kender det i dag, ikke være muligt.

Bibliografiske referencer:

• Crick, F. h. c. (1966). Kodon-antikodon-parring: wobble-hypotesen.
• Bennettzen, J. L., & Hall, B. d. (1982). Kodonvalg i gær. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
• Dektor, M. A., & Arias, C. F. (2004). RNA-interferens: et primitivt forsvarssystem. Science, 55, 25-36.
• Neissa, J. I., & Guerrero, C. (2004). Fra den genetiske kode til den epigenetiske kode: Nye terapeutiske strategier. Tidsskrift for Det Medicinske Fakultet, 52(4), 287-303.