Mi az a kodon? Jellemzők és funkciók

A genetikai kód világában, ha egy tulajdonságot értékelünk, az az absztrakció. Ahhoz, hogy az egyes sejtünkben milliméteres módon lezajló folyamatokat úgy értsük meg, mintha egy tökéletes munkalánc lenne, képzeletre van szükség, és mindenekelőtt tudásra.

Éppen ezért gyakori, hogy az átlagolvasó félelmet érez, amikor bizonyos problémákkal kapcsolatban a genetika: „DNS”, „RNS”, „polimeráz”, „metagenómia” és sok más kifejezés, úgy tűnik, elkerüli a tudást Tábornok. Semmi sem áll távolabb a valóságtól.

Mint minden ebben az életben, az élőlények genetikája által kódolt folyamatok tudománya is egyszerűen és könnyen megmagyarázható. Ezen a téren találsz összefoglaló magyarázat arról, hogy mi a kodon, és hogy e funkcionális egység nélkül nem lenne lehetséges az általunk ismert élet.

• Kapcsolódó cikk: "Különbségek a DNS és az RNS között"

Kodon: az élet hármasa

Egy kodon az három nukleotidból álló szekvencia, amely a hírvivő RNS-ben található. Nyilvánvaló, hogy ennek a nagyon különleges alegységnek a működésének megértéséhez először is meg kell értenünk a legáltalánosabb definíciójában foglalt fogalmakat.

Az ARN-ről és szervezetéről

Az RNS rövidítése a „ribonukleinsav” kifejezésnek felel meg. Ez egy polimer lánc, amely monomerek sorozatából, jelen esetben nukleotidokból áll. Mindegyik nukleotid három különböző komponensből áll.:

• Öt szénatomos monoszacharid (pentóz).
• egy foszfátcsoport.
• Nitrogéntartalmú bázis, amely lehet adenin (A), citozin (C), guanin (G) és uracil (U).

Az RNS sok egyéb mellett abban különbözik a DNS-től, hogy az utóbbiban uracil (U) helyett nitrogénbázisú timin (T) található. Általában a nukleotidokat a bennük lévő nitrogénbázis alapján nevezik el.

Miután szétválasztottuk, mi az a nukleotid, amely a kodon definíciójának első ütköző kifejezése, ideje tisztáznunk, hogy mi is az a hírvivő RNS. Ehhez először el kell mennünk a az RNS típusai. Ezek a következők:

• Messenger RNS (mRNS): A DNS tartalmazza a fehérjeszintézishez szükséges információkat. Az mRNS felelős a transzlációjáért és a riboszómákba történő szállításáért.
• Transzfer RNS (tRNS): specifikus aminosavakat szállít a fehérje növekedési helyére.
• Riboszomális RNS (rRNS): különböző fehérjékkel kombinálva riboszómákat képeznek, ahol a sejthez szükséges fehérjék szintetizálódnak.

Ahogy láttuk, mindegyik RNS-típus alapvető szerepet játszik a fehérjeszintézisben: az egyik lefordítja és továbbítja a DNS információt, a másik az összeállítási "blokkokat" a riboszómák, ahol a fehérjék szintetizálódnak, egy másik pedig magának a szintetizáló „gépezetnek” a része azonos. Hihetetlennek tűnik, hogy egy ilyen egyszerűnek tűnő molekula ilyen összetett feladatokra képes, igaz?

Vannak más típusú RNS-ek is, például interferencia-RNS, MICRO RNS-ek, hosszú, nem kódoló RNS-ek... stb. Ezeket egy másik alkalommal elmagyarázzuk, mivel ezek a komplex ribonukleinsavak messze nem a kezelendő kifejezés.

Most, hogy megértette az RNS összes fő típusát, ideje kitalálni, miért olyan fontos a kodon kifejezés.

A genetikai kód jelentősége

A genetikai kód egy olyan kifejezés, amely a utasításkészlet, amely megmondja a sejtnek, hogyan készítsen egy adott fehérjét. Vagyis azok a betűk, amelyeket korábban láttunk, mind a DNS, mind az RNS. A DNS-ben minden egyes gén kódja a négy betűt (A, G, C és T) kombinálja különböző módon, hogy hárombetűs „szavakat” alkotnak, amelyek meghatározzák az egyes aminosavakat, amelyek a fehérje.

Ezeket a DNS-ben kódolt "szavakat" egy transzkripciónak nevezett folyamat írja át, amelynek során a DNS egy szegmense (génje) létrehozza a fent ismertetett hírvivő RNS-t. Ez az RNS mobil, ezért képes elhagyni a sejtmagot, ahol az információt megtalálja. genetikát, és az adott fehérje szintézisére vonatkozó utasításokat a riboszómákba (a citoplazma).

A lefordított és az mRNS-ben lévő DNS „hárombetűs szavainak” mindegyike, amint azt már sejtette, az a kodon, amely ma foglalkoztat bennünket. Ezért azt mondhatjuk ezen nukleotidhármasok mindegyike a genetikai kód legalapvetőbb funkcionális egysége.

64 különböző, minden élőlényre jellemző kodon létezik, amelyek közül 61 aminosavakat kódol. A legtöbb élőlény számára 20 különböző aminosav található., és meg kell jegyezni, hogy mindegyiket (nem minden esetben, de szinte mindegyiket) 2, 3, 4 vagy 6 különböző kodon kódolja. Ezért, és az alapvető matematikát alkalmazva, egy 6 kodonból álló aminosavat 18 lefordított nukleotid kódolna (ne feledje, hogy minden kodon három ribonukleotidból áll).

• Érdekelheti: "DNS fordítás: mi ez és mik a fázisai"

A kodon szerepe a fordításban

Megállapítottuk, hogy a transzkripció az a folyamat, amelynek során a DNS-ből származó információ átíródik egy mRNS-be, amely a fehérjeszintézis utasításait továbbítja a riboszómákhoz, igaz? Nos, a kodon szerepet játszik, ha lehetséges, még fontosabb a fordítási folyamatban.

A fordítás a folyamat lefordítani (bocsáss meg a redundanciát) egy hírvivő RNS-molekulát olyan aminosav-szekvenciává, amely egy specifikus fehérjét eredményez. Mint korábban említettük, a transzfer RNS (tRNS) felelős az aminosavak átviteléért a területre. konstrukció (a riboszóma), de nem csak ez, hiszen ezeknek az RNS molekula mentén történő rendeződéséért is felelős. kézbesítő futár.

Érte, A tRNS három nukleotidból álló szekvenciája megegyezik a kodon szekvenciájával: az antikodon. Ez lehetővé teszi, hogy ez a ribonukleinsav felismerje az aminosavak sorrendjét a fehérjében, az mRNS kodonjai által adott utasítások alapján.

kodonok és mutációk

Pontmutáció akkor következik be, amikor a genetikai kód egyetlen bázispárja (nukleotidja) megváltozik. A kodonok esetében szokásos, hogy a betűk harmadik része ugyanazon aminosav szintézisénél különbözik.

Például a leucin a CUU, CUC, CUA kodonokra reagál. Így a harmadik betűben lévő mutációk némának számítanak, mivel ugyanaz az aminosav szintetizálódik, és a fehérje probléma nélkül összeállítható. Másrészt az első és a második betű mutációi károsak lehetnek, mivel hajlamosak arra a keresetttől eltérő aminosavat eredményeznek, így megszakítják az összeállítási láncot bonyolult.

A genetikán túl

Amint láttuk, ez a kodonként ismert három nukleotid asszociáció az egyén genetikai kódjának egyik alapvető funkcionális egysége. Bár maga a genetikai információ nem változik az élőlény élete során, a gének kifejeződése igen.. Az epigenetika felelős e mechanizmusok feltárásáért.

Az élőlények DNS-ében különféle gének elnémulhatnak, ami egyes fehérjék transzkripciós és transzlációs folyamatainak sejtszintű gátlását eredményezi. Ha a genetikai információ nem íródik át az mRNS-be, akkor az egyes kodonok nem fordulnak elő, ezért nem lesznek képesek aminosavakká lefordítani, és a kérdéses fehérje nem épül fel.

következtetéseket

Ezekben a sorokban azt próbáltuk érzékeltetni, hogy a kodon az az élőlények sejtszintű fehérjeszintéziséhez nélkülözhetetlen genetikai információ szerveződési formája. Ezek a fehérjék alkotják a sejteket, így a szöveteket is, ami lehetővé teszi a kérdéses élőlény kialakulását.

Ezért nem esünk túlzásba, ha azt mondjuk, hogy e nukleotidhármas nélkül a ma ismert élet nem lenne lehetséges.

Bibliográfiai hivatkozások:

• Crick, F. h. c. (1966). Kodon-antikodon párosítás: a wobble hipotézis.
• Bennettzen, J. L. és Hall, B. d. (1982). Kodon szelekció élesztőben. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
• Dektor, M. A. és Arias, C. F. (2004). RNS interferencia: primitív védelmi rendszer. Tudomány, 55, 25-36.
• Neissa, J. I. és Guerrero, C. (2004). A genetikai kódtól az epigenetikai kódig: Új terápiás stratégiák. Orvostudományi Kar folyóirata, 52(4), 287-303.