遺伝暗号とは何ですか？それはどのように機能しますか？

私たちの生物がどれほど形態学的多様性を持っていても、私たちはすべて同じ傘の下で団結しています。私たちの基本的な機能単位は細胞です。 生物がその形態学的構造全体の基礎となる細胞を持っている場合、それは単細胞として知られています（ 原生動物またはバクテリア）、数千から数千億の私たちのものは多細胞生物です。

したがって、すべての生物は細胞から始まり、したがって、ウイルスなどの一部の分子実体は、生物学的観点から厳密に「生きている」とは見なされません。 次に、研究は、各細胞がなんと4200万のタンパク質分子を含むことを特徴としました。 したがって、乾燥した生体組織の重量の50％がタンパク質のみで構成されていると推定されることは驚くべきことではありません。

一見無関係に見えるすべてのデータを提供するのはなぜですか？ 今日、私たちは人生の秘密を解き明かすようになりました。 遺伝暗号. 一見不思議に思われるかもしれませんが、この概念をすぐに理解できることを保証します。 問題は、細胞、タンパク質、DNAについてです。 調べるためにとどまりなさい。

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遺伝暗号とは何ですか？

明確かつ簡潔に始めましょう：遺伝暗号は単なるものです 特定のタンパク質の作り方を細胞に伝える一連の指示. タンパク質は組織の必須の構造単位であると前の行ですでに述べました 生きている、それが私たちが逸話的な質問に直面していない理由です：タンパク質なしでは生命はありません、それで シンプル。

遺伝暗号の特徴は、1961年にフランシス・クリック、シドニー・ブレナー、および他の協力する分子生物学者によって確立されました。 この用語は一連の前提に基づいていますが、最初にそれらを理解するために特定の用語を明確にする必要があります。 頑張れ：

• DNA：既存のすべての生物の発達と機能に使用される遺伝的指示を含む核酸。
• RNA：タンパク質合成の中間段階を指示するなど、さまざまな機能を実行する核酸。
• ヌクレオチド：一緒になって、生物のDNAおよびRNA鎖を生じさせる有機分子。
• コドンまたはトリプレット：RNAを形成する3つのアミノ酸ごとにコドン、つまり遺伝情報のトリプレットを形成します。
• アミノ酸：特定の順序でタンパク質を生成する有機分子。 20個のアミノ酸が遺伝暗号にコードされています。

遺伝暗号の基盤

これらの非常に基本的な用語について明確になったら、次に検討します。 クリックと彼の同僚によって確立された遺伝暗号の主な特徴. これらは次のとおりです。

• コードはトリプレットまたはコドンで構成されています。3ヌクレオチド（コドンまたはトリプレット）ごとにアミノ酸がコードされています。
• 遺伝暗号は縮退しています。アミノ酸よりも多くのトリプレットまたはコドンがあります。 これは、アミノ酸が通常複数のトリプレットによってコードされていることを意味します。
• 遺伝暗号は重複していません。ヌクレオチドは単一のトリプレットにのみ属します。 つまり、特定のヌクレオチドが同時に2つのコドンに含まれることはありません。
• 読み方は「コンマなし」です。複雑すぎる用語を使用したくないので、コドン間に「スペース」はないと言います。
• 核の遺伝暗号は普遍的です：異なる種の同じトリプレットは同じアミノ酸をコードします。

遺伝暗号の解明

私たちはすでに用語の基礎と理論の柱を持っています。 それでは、それらを実践する時が来ました。 まず第一に、私たちはあなたにそれを伝えます 各ヌクレオチドは、それが提示する窒素塩基によって条件付けられた文字に基づいて名前を受け取ります. 窒素塩基は次のとおりです：アデニン（A）、シトシン（C）、グアニン（G）、チミン（T）およびウラシル（U）。 アデニン、シトシン、グアニンは普遍的ですが、チミンはDNAに固有であり、ウラシルはRNAに固有です。 これを見たら、どういう意味だと思いますか？：

CCT

CCU

上記の条件を回復する時が来ました。 CCTはDNA鎖の一部です。つまり、3つの異なるヌクレオチドです。1つはシトシン塩基、もう1つはシトシン塩基、もう1つはチミン塩基です。 太字の2番目のケースでは、コドンの前にあります。これは、RNA鎖の「誘導された」DNA遺伝子情報であるためです（したがって、チミンがあった場所にウラシルがあります）。

したがって、私たちはそれを確認することができます CCU アミノ酸プロリンをコードするコドンです。 前にも言ったように、遺伝暗号は退化しています。 したがって、アミノ酸プロリンは、異なるヌクレオチドを持つ他のコドンによってもコードされています：CCC、CCA、CCG。 したがって、アミノ酸プロリンは合計4つのコドンまたはトリプレットによってコードされます。

アミノ酸をコードするために4つのコドンが必要であるということではなく、それらのいずれかが有効であることに注意する必要があります。 一般に、 必須アミノ酸は、メチオニンとトリプトファンを除いて、2、3、4、または6つの異なるコドンによってコードされています それぞれ1つだけに応答します。

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なぜそんなに複雑なのですか？

計算してみましょう。 各コドンが1つのヌクレオチドだけでコードされている場合、4つの異なるアミノ酸しか形成できませんでした。 一般に各タンパク質は約100〜300個のアミノ酸で構成されているため、これによりタンパク質合成は不可能なプロセスになります。 遺伝暗号に含まれるアミノ酸はわずか20個です、しかし、これらは「組立ライン」に沿ってさまざまな方法で配置され、組織に存在するさまざまなタンパク質を生み出すことができます。

一方、各コドンが2つのヌクレオチドで構成されている場合、可能な「ディプレット」の総数は16になります。 私たちはまだ目標から遠く離れています。 ここで、各コドンが3つのヌクレオチドで構成されている場合（ケースのように）、可能な順列の数は64に増加します。 20の必須アミノ酸があり、64のコドンがあることを考慮に入れると、それらのそれぞれをエンコードすることが可能であり、さらに、それぞれの場合に異なるバリエーションを提供します。

適用された外観

スペースが足りなくなりましたが、数行に多くの情報を集中させるのは本当に複雑です。 次の図に従ってください。この用語集をすべて閉じるのは、見た目よりもはるかに簡単であると約束しているからです。

CCT（DNA）→CCU（RNA）→プロリン（リボソーム）

この小さな図は、次のことを表しています。 細胞のDNAには3ヌクレオチドのCCTが含まれていますが、核内の細胞機構から分離されているため、遺伝子情報を「表現」することはできません。. したがって、RNAポリメラーゼ酵素は、DNAヌクレオチドをRNAヌクレオチドに転写（転写として知られるプロセス）する役割を果たし、これがメッセンジャーRNAを形成します。

これで、メッセンジャーRNAにCCUコドンができました。これは、核からその細孔を通って、リボソームが配置されているサイトゾルに移動します。 要約すると、私たちはそれを言うことができます メッセンジャーRNAはこの情報をリボソームに与えますこれは、特定のタンパク質を生成するために、すでに構築されているアミノ酸配列にアミノ酸プロリンを追加する必要があることを「理解」しています。

前にも言ったように、タンパク質は約100〜300個のアミノ酸で構成されています。 したがって、300アミノ酸のオーダーから形成されるタンパク質は、合計900トリプレット（300x3）によって、または必要に応じて2,700ヌクレオチド（300x3x3）によってコードされます。 ここで、2,700ヌクレオチドのそれぞれの文字を想像してみてください。次のようになります。 AAAUCCCCGGUGAUUUAUAAGG（...）これは、この配置、この文字の集合体であり、実際には 遺伝コード。 最初に思ったよりも簡単ですよね？

履歴書

分子生物学に興味のある生物学者に遺伝暗号について聞いてみると、きっと4〜5時間くらい会話ができるでしょう。 人生の秘密は、一見非現実的であるように思われるかもしれませんが、特定の一連の「文字」に含まれていることを知ることは本当に魅力的です。

そのため、 あらゆる生物のゲノムをこれらの4文字でマッピングできます. たとえば、ヒトゲノムプロジェクトによると、私たちの種のすべての遺伝情報は30億人で構成されています 塩基対（ヌクレオチド）、これは私たちのすべての核内の23対の染色体に見られます 細胞。 もちろん、どんなに生き物が異なっていても、私たち全員が共通の「言語」を持っています。

書誌参照：

• 遺伝暗号とは何ですか？ genotipia.com。 から回復： https://genotipia.com/codigo-genetico/
• アシモフ、I。、およびデラフエンテ、A。 M。 (1982). 遺伝暗号（No. Sirsi）i9789688561034）。 プラザ＆ジャネス。
• 遺伝暗号、国立ヒトゲノム研究所。 から回復： https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Codigo-genetico
• 遺伝暗号：特性と解読、マドリッドコンプルテンセ大学（UCM）。 から回復： https://www.ucm.es/data/cont/media/www/pag-56185/08-C%C3%B3digo%20Gen%C3%A9tico-caracter%C3%ADsticas%20y%20desciframiento.pdf
• 遺伝暗号、Khanacademy.org。 から回復： https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/translation/a/the-genetic-code-discovery-and-properties
• それは公式です：europapress.com、すべての細胞に4200万のタンパク質分子があります。 から回復： https://www.europapress.es/ciencia/laboratorio/noticia-oficial-hay-42-millones-moleculas-proteina-cada-celula-20180117181506.html
• リー、T。 F。 (1994). ヒトゲノムプロジェクト：生命の遺伝暗号を破る（No. Sirsi）i9788474325072）。