რა არის კოდონი? მახასიათებლები და ფუნქციები

გენეტიკური კოდის სამყაროში, თუ ერთი თვისება ფასდება, ეს არის აბსტრაქცია. იმისათვის, რომ გავიგოთ პროცესები, რომლებიც მილიმეტრულად მიმდინარეობს თითოეულ ჩვენს უჯრედში, თითქოს ეს იყოს სამუშაოს სრულყოფილი ჯაჭვი, საჭიროა ფანტაზია და, უპირველეს ყოვლისა, ცოდნა.

ამიტომ ჩვეულებრივია, რომ საშუალო მკითხველს ეშინია, როდესაც საქმე ეხება გარკვეულ საკითხებს. გენეტიკა: "დნმ", "რნმ", "პოლიმერაზა", "მეტაგენომიკა" და მრავალი სხვა ტერმინი, როგორც ჩანს, გაურბის ცოდნას. გენერალი. რეალობისგან შორს არაფერია.

როგორც ყველაფერი ამ ცხოვრებაში, ორგანიზმების გენეტიკით კოდირებული პროცესების მეცნიერება მარტივად და მარტივად შეიძლება აიხსნას. ამ სივრცეში ნახავთ შემაჯამებელი ახსნა იმის შესახებ, თუ რა არის კოდონიდა როგორ ამ ფუნქციური ერთიანობის გარეშე, ჩვენთვის ცნობილი ცხოვრება შეუძლებელი იქნებოდა.

• დაკავშირებული სტატია: "განსხვავებები დნმ-სა და რნმ-ს შორის"

კოდონი: სიცოცხლის სამეული

კოდონი არის სამი ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობა, რომელიც მდებარეობს მესინჯერ რნმ-ში. ნათელია, რომ ამ განსაკუთრებული ქვედანაყოფის ფუნქციონირების გასაგებად, ჯერ უნდა გავიგოთ ტერმინები, რომლებიც შეიცავს მის ყველაზე ზოგად განმარტებას.

ARN-ისა და მისი ორგანიზაციის შესახებ

რნმ-ის აკრონიმი შეესაბამება ტერმინს "რიბონუკლეინის მჟავა". ეს არის პოლიმერული ჯაჭვი, რომელიც შედგება მონომერების, ამ შემთხვევაში, ნუკლეოტიდების სერიისგან. თითოეული ნუკლეოტიდი შედგება სამი განსხვავებული კომპონენტისგან.:

• ხუთნახშირბადის მონოსაქარიდი (პენტოზა).
• ფოსფატის ჯგუფი.
• აზოტოვანი ბაზა, რომელიც შეიძლება იყოს ადენინი (A), ციტოზინი (C), გუანინი (G) და ურაცილი (U).

რნმ განსხვავდება დნმ-ისგან, სხვა მრავალ საკითხთან ერთად, იმით, რომ ამ უკანასკნელს აქვს აზოტოვანი ფუძე თიმინი (T) ურაცილის (U) ნაცვლად. ზოგადად, ნუკლეოტიდებს ასახელებენ აზოტოვანი ფუძის მიხედვით.

მას შემდეგ, რაც ჩვენ დავადგინეთ რა არის ნუკლეოტიდი, პირველი ურთიერთგამომრიცხავი ტერმინი კოდონის განმარტებაში, დროა განვმარტოთ, რა არის მესინჯერი რნმ. ამისათვის ჩვენ ჯერ უნდა წავიდეთ რნმ-ის ტიპები. ეს არის შემდეგი:

• მესინჯერი რნმ (mRNA): დნმ შეიცავს ინფორმაციას ცილის სინთეზისთვის. mRNA პასუხისმგებელია მის გადათარგმნაზე და რიბოზომებში გადატანაზე.
• გადაცემის რნმ (tRNA): ატარებს სპეციფიკურ ამინომჟავებს ცილის ზრდის ადგილზე.
• რიბოსომული რნმ (rRNA): შერწყმულია სხვადასხვა ცილებთან, რათა წარმოიქმნას რიბოსომები, ადგილები, სადაც ხდება უჯრედისთვის აუცილებელი ცილების სინთეზი.

როგორც ვნახეთ, რნმ-ის თითოეული ტიპი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ცილების სინთეზში: ერთი თარგმნის და გადააქვს დნმ-ის ინფორმაციას, მეორე ატარებს შეკრების "ბლოკებს" ში რიბოსომები, სადაც ცილები სინთეზირდება და მეორე არის თავად სინთეზირების "მანქანის" ნაწილი. იგივე. წარმოუდგენელია, რომ ასეთ ერთი შეხედვით მარტივ მოლეკულას შეუძლია ასეთი რთული სამუშაოების შესრულება, არა?

არსებობს რნმ-ის სხვა ტიპები, როგორიცაა ინტერფერენციული რნმ, მიკრო რნმ, გრძელი არაკოდიციური რნმ... და ა.შ. ჩვენ მათ სხვა დროს ავხსნით, რადგან ეს რთული რიბონუკლეინის მჟავები შორს არის სამკურნალო ტერმინისგან.

ახლა, როდესაც გესმით რნმ-ის ყველა ძირითადი ტიპი, დროა გაერკვნენ, რატომ არის ტერმინი კოდონი ასე მნიშვნელოვანი.

გენეტიკური კოდის მნიშვნელობა

გენეტიკური კოდი არის ტერმინი, რომელიც პასუხობს ინსტრუქციების ნაკრები, რომელიც ეუბნება უჯრედს, როგორ გააკეთოს კონკრეტული ცილა. ანუ ასოები, რომლებიც ადრე ვნახეთ, როგორც დნმ, ასევე რნმ. დნმ-ში თითოეული გენის კოდი აერთიანებს ოთხ ასოს (A, G, C და T) სხვადასხვა გზით. შექმენით სამასოიანი „სიტყვები“, რომლებიც აკონკრეტებენ თითოეულ ამინომჟავას, რომელიც ა ცილის.

დნმ-ში დაშიფრული ეს „სიტყვები“ ტრანსკრიბირებულია პროცესით, რომელსაც ეწოდება ტრანსკრიფცია, რომლის საშუალებითაც დნმ-ის სეგმენტი (გენი) წარმოშობს ზემოთ ახსნილ მესინჯერ რნმ-ს. ეს რნმ არის მობილური, ამიტომ მას შეუძლია დატოვოს უჯრედის ბირთვი, სადაც არის ინფორმაცია. გენეტიკა და ამ ცილის სინთეზის ინსტრუქციების გადატანა რიბოსომებში (მდებარეობს ციტოპლაზმა).

დნმ-ის თითოეული „სამასოიანი სიტყვა“, რომელიც ითარგმნება და შეიცავს mRNA-ში, არის, როგორც უკვე მიხვდით, არის კოდონი, რომელიც დღეს ჩვენ გვაწუხებს. ამიტომ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ თითოეული ამ ნუკლეოტიდის სამეული არის გენეტიკური კოდის ყველაზე ძირითადი ფუნქციური ერთეული.

არსებობს 64 სხვადასხვა კოდონი, რომლებიც საერთოა ყველა ცოცხალი არსებისთვის, რომელთაგან 61 კოდი ამინომჟავებისთვის. ცოცხალი არსებების უმეტესობისთვის არსებობს 20 განსხვავებული ამინომჟავა.და უნდა აღინიშნოს, რომ თითოეული მათგანი (არა ყველა შემთხვევაში, მაგრამ თითქმის ყველაში) დაშიფრულია 2, 3, 4 ან 6 სხვადასხვა კოდონით. აქედან გამომდინარე, და ძირითადი მათემატიკის გამოყენებით, 6 კოდონისგან დამზადებული ამინომჟავა კოდირებული იქნება 18 ნათარგმნი ნუკლეოტიდით (გახსოვდეთ, რომ თითოეული კოდონი შედგება სამი რიბონუკლეოტიდისგან).

• შეიძლება დაგაინტერესოთ: "დნმ-ის თარგმანი: რა არის და რა არის მისი ფაზები"

კოდონის როლი თარგმანში

ჩვენ დავადგინეთ, რომ ტრანსკრიფცია არის პროცესი, რომლითაც დნმ-დან მიღებული ინფორმაცია გადაიწერება mRNA-ში, რომელიც ცილის სინთეზის ინსტრუქციებს გადასცემს რიბოსომებს, არა? ისე, კოდონი თამაშობს როლს, კიდევ უფრო მნიშვნელოვანს, თუ ეს შესაძლებელია, თარგმნის პროცესში.

თარგმანი განისაზღვრება, როგორც პროცესი გადათარგმნეთ (აპატიეთ სიჭარბეს) მესინჯერი რნმ-ის მოლეკულა ამინომჟავების თანმიმდევრობით, რომელიც წარმოშობს სპეციფიკურ ცილას. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გადამტანი რნმ (tRNA) პასუხისმგებელია ამინომჟავების მიდამოში გადატანაზე. კონსტრუქცია (რიბოსომა), მაგრამ არა მხოლოდ ის, რადგან ის ასევე პასუხისმგებელია მათ მოწესრიგებაზე რნმ-ის მოლეკულაზე მიწოდების კურიერი.

ამისთვის, tRNA-ს აქვს სამი ნუკლეოტიდის თანმიმდევრობა, რომლებიც ემთხვევა კოდონის ნუკლეოტიდებს: ანტიკოდონი. ეს საშუალებას აძლევს ამ რიბონუკლეინის მჟავას ამოიცნოს ამინომჟავების რიგი ცილაში, mRNA-ს კოდონების მითითებების საფუძველზე.

კოდონები და მუტაციები

წერტილოვანი მუტაცია ხდება მაშინ, როდესაც იცვლება გენეტიკური კოდის ერთი ბაზის წყვილი (ნუკლეოტიდი). კოდონების შემთხვევაში, ჩვეულებრივ, ასოების მესამედი განსხვავდება იმავე ამინომჟავის სინთეზისთვის.

მაგალითად, ლეიცინი პასუხობს კოდონებს CUU, CUC, CUA. ამრიგად, მესამე ასოში მუტაციები ჩუმად ითვლება, რადგან სინთეზირდება იგივე ამინომჟავა და ცილა შეიძლება შეიკრიბოს უპრობლემოდ. მეორეს მხრივ, მუტაციები პირველ და მეორე ასოებში შეიძლება იყოს საზიანო, რადგან ისინი მიდრეკილნი არიან წარმოშობს განსხვავებულ ამინომჟავას, ვიდრე ეძებდა, რითაც არღვევს შეკრების ჯაჭვს დამუშავება.

გენეტიკის მიღმა

როგორც ვნახეთ, სამი ნუკლეოტიდის ეს ასოციაცია, რომელიც ცნობილია როგორც კოდონი, არის ინდივიდის გენეტიკური კოდის ერთ-ერთი ძირითადი ფუნქციური ერთეული. მიუხედავად იმისა, რომ თავად გენეტიკური ინფორმაცია არ იცვლება ცოცხალი არსების მთელი ცხოვრების განმავლობაში, გენების გამოხატულება შეიძლება.. ეპიგენეტიკა პასუხისმგებელია ამ მექანიზმების შესწავლაზე.

ცოცხალი არსებების დნმ-ში შესაძლებელია სხვადასხვა გენების გაჩუმება, რაც იწვევს უჯრედულ დონეზე გარკვეული ცილების ტრანსკრიპციისა და ტრანსლაციის ზოგიერთი პროცესის დათრგუნვას. თუ გენეტიკური ინფორმაცია არ გადაიწერება mRNA-ში, თითოეული კოდონი არ წარმოიქმნება და, შესაბამისად, ისინი ვერ გადაიქცევიან ამინომჟავებად და აღნიშნული ცილა ვერ შეიკრიბება.

დასკვნები

ამ სტრიქონებში ჩვენ შევეცადეთ გადმოგვეტანა, რომ კოდონი არის ცოცხალ არსებებში უჯრედულ დონეზე ცილის სინთეზისთვის აუცილებელი გენეტიკური ინფორმაციის ორგანიზების ფორმა. ეს პროტეინები ქმნიან უჯრედებს, შესაბამისად, ქსოვილებსაც, რაც იძლევა ცოცხალი არსების წარმოქმნის საშუალებას.

ამიტომ, ჩვენ არ ვაზვიადებთ, როდესაც ვამბობთ, რომ ამ ნუკლეოტიდის სამეულის გარეშე, ცხოვრება ისეთი, როგორიც დღეს ვიცით, შეუძლებელი იქნებოდა.

ბიბლიოგრაფიული ცნობები:

• კრიკი, ფ. თ. გ. (1966). კოდონ-ანტიკოდონის დაწყვილება: რხევის ჰიპოთეზა.
• ბენეტზენი, ჯ. ლ., და ჰოლი, ბ. დ. (1982). კოდონების შერჩევა საფუარში. ჟურნალი ბიოლოგიური ქიმიის, 257 (6), 3026-3031.
• დექტორი, მ. A., & Arias, C. ფ. (2004). რნმ ჩარევა: პრიმიტიული თავდაცვის სისტემა. მეცნიერება, 55, 25-36.
• ნეისა, ჯ. I., & Guerrero, C. (2004). გენეტიკური კოდიდან ეპიგენეტიკურ კოდამდე: ახალი თერაპიული სტრატეგიები. მედიცინის ფაკულტეტის ჟურნალი, 52 (4), 287-303.