Mis on koodon? Omadused ja funktsioonid

Kui geneetilise koodi maailmas väärtustatakse üht omadust, on see abstraktsioon. Et mõista igas meie rakus millimeetriliselt toimuvaid protsesse, nagu oleks tegemist täiusliku tööahelaga, on vaja kujutlusvõimet ja ennekõike teadmisi.

Seetõttu on tavaline, et tavalugeja tunneb teatud teemadega seotud teemade käsitlemisel hirmu geneetika: "DNA", "RNA", "polümeraas", "metagenoomika" ja paljud teised terminid tunduvad teadmistest kõrvale jäävat üldine. Miski pole reaalsusest kaugemal.

Nagu kõike siin elus, saab ka teadust organismide geneetika poolt kodeeritud protsesside kohta lihtsalt ja lihtsalt seletada. Sellest ruumist leiate kokkuvõtlik selgitus selle kohta, mis on koodon, ja kuidas ilma selle funktsionaalse ühtsuseta poleks meie teada elu võimalik.

• Seotud artikkel: "Erinevus DNA ja RNA vahel"

Koodon: elu kolmik

Koodon on kolmest nukleotiidist koosnev järjestus, mis paikneb messenger-RNA-s. On selge, et selle väga erilise allüksuse toimimise mõistmiseks peame kõigepealt mõistma selle kõige üldisemas definitsioonis sisalduvaid termineid.

ARN-ist ja selle organisatsioonist

RNA akronüüm vastab terminile "ribonukleiinhape". See on polümeerahel, mis koosneb mitmest monomeerist, antud juhul nukleotiididest. Iga nukleotiid koosneb kolmest erinevast komponendist.:

• Viie süsiniku monosahhariid (pentoos).
• fosfaatrühm.
• Lämmastikalus, milleks võivad olla adeniin (A), tsütosiin (C), guaniin (G) ja uratsiil (U).

RNA erineb DNA-st muuhulgas selle poolest, et viimases on uratsiili (U) asemel tümiin (T) lämmastikalus. Üldiselt nimetatakse nukleotiide nendes sisalduva lämmastikualuse järgi.

Kui oleme lahkanud, mis on nukleotiid, esimene vastuoluline termin koodoni definitsioonis, on meil aeg selgitada, mis on messenger RNA. Selleks peame esmalt minema aadressile RNA tüübid. Need on järgmised.

• Messenger RNA (mRNA): DNA sisaldab teavet valgusünteesi jaoks. MRNA vastutab selle transleerimise ja ribosoomidesse transportimise eest.
• Transfer RNA (tRNA): kannab spetsiifilisi aminohappeid valgu kasvukohta.
• Ribosomaalne RNA (rRNA): kombineeritakse erinevate valkudega, moodustades ribosoomid, kohad, kus sünteesitakse rakule vajalikud valgud.

Nagu oleme näinud, iga RNA tüüp mängib valkude sünteesis olulist rolli: üks tõlgib ja transpordib DNA-teavet, teine ​​kannab koostu "plokid" sellesse ribosoomid, kus sünteesitakse valke ja teine ​​on osa sünteesivast "masinast" sama. Tundub uskumatu, et selline pealtnäha lihtne molekul suudab nii keerulisi töid teha, eks?

On ka teist tüüpi RNA-sid, nagu interferents-RNA, MICRO RNA-d, pikad mittekodeerivad RNA-d jne. Selgitame neid teine ​​kord, kuna need komplekssed ribonukleiinhapped ei ole kaugeltki ravitavad terminid.

Nüüd, kui olete aru saanud kõigist peamistest RNA tüüpidest, on aeg välja mõelda, miks termin koodon on nii oluline.

Geneetilise koodi tähtsus

Geneetiline kood on termin, mis vastab sellele juhiste komplekt, mis ütleb rakule, kuidas konkreetset valku valmistada. See tähendab, tähed, mida oleme varem näinud, nii DNA kui ka RNA. DNA-s ühendab iga geeni kood neli tähte (A, G, C ja T) erineval viisil, et moodustavad kolmetähelised "sõnad", mis täpsustavad kõiki aminohappeid, mis moodustavad a valk.

Need DNA-s kodeeritud "sõnad" transkribeeritakse protsessiga, mida nimetatakse transkriptsiooniks, mille käigus DNA segmendist (geenist) tekib ülaltoodud sõnumitooja RNA. See RNA on mobiilne, seetõttu võib see lahkuda raku tuumast, kust teave leitakse. geneetika ja transportida selle valgu sünteesi juhised ribosoomidesse (asub tsütoplasma).

Iga DNA tõlgitud ja mRNA-s sisalduv "kolmetäheline sõna" on, nagu te juba arvasite, koodon, mis meid täna puudutab. Seetõttu võime seda öelda kõik need nukleotiidi kolmikud on geneetilise koodi kõige põhilisem funktsionaalne üksus.

Kõigile elusolenditele on ühiseid 64 erinevat koodonit, millest 61 kodeerivad aminohappeid. Enamiku elusolendite jaoks on 20 erinevat aminohapet., ja tuleb märkida, et igaüks neist (mitte kõigil juhtudel, kuid peaaegu kõigil) on kodeeritud 2, 3, 4 või 6 erineva koodoniga. Seetõttu ja põhimatemaatikat rakendades kodeeriks 6 koodonist valmistatud aminohapet 18 transleeritud nukleotiidi (pidage meeles, et iga koodon koosneb kolmest ribonukleotiidist).

• Teid võivad huvitada: "DNA tõlge: mis see on ja millised on selle faasid"

Koodoni roll tõlkimisel

Oleme kindlaks teinud, et transkriptsioon on protsess, mille käigus DNA-st saadav teave transkribeeritakse mRNA-ks, mis kannab ribosoomidesse valgusünteesi juhiseid, eks? Noh, koodon mängib tõlkeprotsessis rolli, võimaluse korral veelgi olulisemat.

Tõlkimist määratletakse kui protsessi tõlkida (andesta liiasus) sõnumitooja RNA molekul aminohapete järjestuseks, mis tekitab spetsiifilise valgu. Nagu me varem mainisime, vastutab ülekande-RNA (tRNA) aminohapete ülekandmise eest piirkonda. ehitus (ribosoom), kuid mitte ainult, sest see vastutab ka nende järjestamise eest piki RNA molekuli kohaletoimetamise kuller.

selle eest, tRNA-l on kolmest nukleotiidist koosnev järjestus, mis ühtivad koodoni omadega: antikoodon. See võimaldab sellel ribonukleiinhappel mRNA koodonite antud juhiste alusel tuvastada valgu aminohapete järjekorda.

koodonid ja mutatsioonid

Punktmutatsioon tekib siis, kui geneetilise koodi üht aluspaari (nukleotiidi) muudetakse. Koodonite puhul on tavaline, et sama aminohappe sünteesi puhul erineb kolmas tähtedest.

Näiteks leutsiin reageerib koodonitele CUU, CUC, CUA. Seega peetakse kolmanda tähe mutatsioone vaikivaks, kuna sünteesitakse sama aminohapet ja valku saab probleemideta kokku panna. Teisest küljest võivad esimese ja teise tähe mutatsioonid olla kahjulikud, kuna need kipuvad olema tekitavad teistsuguse aminohappe kui otsitud, lõhkudes seega koosteahela nii viimistleda.

Peale geneetika

Nagu nägime, on see kolmest nukleotiidist koosnev koodonina tuntud seos indiviidi geneetilise koodi üks peamisi funktsionaalseid üksusi. Kuigi geneetiline informatsioon ise ei muutu kogu elusolendi elu jooksul, võib geenide väljendus muutuda.. Epigeneetika vastutab nende mehhanismide uurimise eest.

Elusolendite DNA-s saab vaigistada erinevaid geene, mille tulemuseks on teatud valkude transkriptsiooni ja translatsiooni mõnede protsesside pärssimine raku tasandil. Kui geneetilist teavet ei transkribeerita mRNA-sse, ei esine ühtegi koodonit ja seetõttu ei saa neid transleerida aminohapeteks ja kõnealust valku ei monteerita.

järeldused

Nendes ridades oleme püüdnud öelda, et koodon on elusolendite valgusünteesiks rakutasandil olulise geneetilise informatsiooni organiseerimise vorm. Need valgud moodustavad rakud, seega ka koed, mis võimaldab kõnealusel elusolendil tekkida.

Seetõttu me ei liialda, kui ütleme, et ilma selle nukleotiidkolmikuta poleks elu sellisena, nagu me seda praegu tunneme.

Bibliograafilised viited:

• Crick, F. h. c. (1966). Koodoni ja antikoodoni sidumine: võnkumise hüpotees.
• Bennettzen, J. L. ja Hall, B. d. (1982). Koodoni valik pärmis. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
• Dektor, M. A. ja Arias, C. F. (2004). RNA interferents: primitiivne kaitsesüsteem. Teadus, 55, 25-36.
• Neissa, J. I. ja Guerrero, C. (2004). Geneetilisest koodist epigeneetilise koodini: uued ravistrateegiad. Journal of the Faculty of Medicine, 52(4), 287-303.