Kas yra kodonas? Savybės ir funkcijos

Genetinio kodo pasaulyje, jei vertinama viena savybė, tai yra abstrakcija. Norint suprasti procesus, vykstančius milimetriškai kiekvienoje mūsų ląstelėje, tarsi tai būtų tobula darbų grandinė, reikalinga vaizduotė, o svarbiausia – žinios.

Štai kodėl paprastas skaitytojas dažnai jaučiasi išsigandęs, kai sprendžia tam tikrus klausimus, susijusius su genetika: „DNR“, „RNR“, „polimerazė“, „metagenomika“ ir daugelis kitų terminų, atrodo, išvengia žinių bendras. Nieko nėra toliau nuo realybės.

Kaip ir viskas šiame gyvenime, taip ir mokslas apie organizmų genetikos užkoduotus procesus gali būti paaiškinamas paprastai ir lengvai. Šioje erdvėje rasite trumpas paaiškinimas apie tai, kas yra kodonas, ir kaip be šios funkcinės vienybės gyvenimas toks, kokį mes žinome, nebūtų įmanomas.

• Susijęs straipsnis: „DNR ir RNR skirtumai“

Kodonas: gyvybės trejetas

Kodonas yra trijų nukleotidų seka, esanti pasiuntinio RNR. Akivaizdu, kad norėdami suprasti šio labai ypatingo subvieneto veikimą, pirmiausia turime suprasti terminus, esančius jo bendriausiame apibrėžime.

Apie ARN ir jo organizaciją

RNR akronimas atitinka terminą „ribonukleino rūgštis“. Tai polimero grandinė, sudaryta iš monomerų, šiuo atveju, nukleotidų. Kiekvienas nukleotidas susideda iš trijų skirtingų komponentų.:

• Penkių anglies monosacharidas (pentozė).
• fosfatų grupė.
• Azoto bazė, kuri gali būti adeninas (A), citozinas (C), guaninas (G) ir uracilas (U).

RNR skiriasi nuo DNR, be daugelio kitų dalykų, tuo, kad pastarojoje vietoj uracilo (U) yra azoto bazė – timinas (T). Paprastai nukleotidai įvardijami pagal juose esančią azoto bazę.

Kai išsiaiškinsime, kas yra nukleotidas, pirmasis prieštaraujantis terminas kodono apibrėžime, laikas mums išsiaiškinti, kas tiksliai yra pasiuntinio RNR. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turime eiti į RNR tipai. Tai yra:

• Messenger RNR (mRNR): DNR yra baltymų sintezės informacija. MRNR yra atsakinga už jos vertimą ir transportavimą į ribosomas.
• Perneša RNR (tRNR): perneša specifines aminorūgštis į baltymo augimo vietą.
• Ribosominė RNR (rRNR): jungiasi su įvairiais baltymais, kad susidarytų ribosomos – vietos, kur sintetinami ląstelei reikalingi baltymai.

Kaip matėme, kiekvienas RNR tipas vaidina esminį vaidmenį baltymų sintezėje: vienas verčia ir perkelia DNR informaciją, kitas neša surinkimo „blokus“ į ribosomos, kuriose sintetinami baltymai, o kita yra pačios sintezės „mašinos“ dalis tas pats. Atrodo neįtikėtina, kad tokia, atrodytų, paprasta molekulė gali atlikti tokius sudėtingus darbus, tiesa?

Yra ir kitų RNR tipų, tokių kaip interferencinė RNR, MICRO RNR, ilgos nekoduojančios RNR... ir kt. Mes jas paaiškinsime kitą kartą, nes šios sudėtingos ribonukleino rūgštys toli gražu nėra terminas, kurį reikia gydyti.

Dabar, kai suprantate visus pagrindinius RNR tipus, laikas išsiaiškinti, kodėl terminas kodonas yra toks svarbus.

Genetinio kodo svarba

Genetinis kodas yra terminas, atsakantis į instrukcijų rinkinys, nurodantis ląstelei, kaip pasigaminti konkretų baltymą. Tai yra raidės, kurias matėme anksčiau, tiek DNR, tiek RNR. DNR kiekvieno geno kodas sujungia keturias raides (A, G, C ir T) skirtingais būdais. sudaryti trijų raidžių „žodžius“, nurodančius kiekvieną aminorūgštį, sudarančią a baltymas.

Šie DNR užkoduoti „žodžiai“ yra transkribuojami transkripcijos būdu, kurio metu DNR segmentas (genas) sukuria pirmiau paaiškintą pasiuntinio RNR. Ši RNR yra mobili, todėl gali palikti ląstelės branduolį, kuriame randama informacija. genetiką ir pernešti to baltymo sintezės instrukcijas į ribosomas (esančias citoplazma).

Kiekvienas iš DNR „trijų raidžių žodžių“, išverstų ir esančių mRNR, yra, kaip jau spėjote, kodonas, kuris mums rūpi šiandien. Todėl galime tai pasakyti kiekvienas iš šių nukleotidų tripletų yra pagrindinis funkcinis genetinio kodo vienetas.

Visoms gyvoms būtybėms būdingi 64 skirtingi kodonai, iš kurių 61 koduoja aminorūgštis. Daugumai gyvų būtybių yra 20 skirtingų aminorūgščių., ir reikia pažymėti, kad kiekvienas iš jų (ne visais atvejais, bet beveik visais) yra užkoduotas 2, 3, 4 arba 6 skirtingais kodonais. Todėl, taikant pagrindinę matematiką, aminorūgštis, sudaryta iš 6 kodonų, būtų koduota 18 transliuotų nukleotidų (atminkite, kad kiekvienas kodonas susideda iš trijų ribonukleotidų).

• Galbūt jus domina: "DNR vertimas: kas tai yra ir kokios jo fazės"

Kodono vaidmuo vertime

Mes nustatėme, kad transkripcija yra procesas, kurio metu informacija iš DNR yra transkribuojama į mRNR, kuri perneš baltymų sintezės instrukcijas į ribosomas, tiesa? Na, kodonas vaidina svarbų vaidmenį, jei įmanoma, dar svarbesnį vertimo procese.

Vertimas apibrėžiamas kaip procesas išverskite (atleisk už perteklumą) pasiuntinio RNR molekulę į aminorūgščių seką, kuri sukels specifinį baltymą. Kaip jau minėjome, perdavimo RNR (tRNR) yra atsakinga už aminorūgščių perkėlimą į sritį. konstrukcija (ribosoma), bet ne tik tai, nes ji taip pat atsakinga už jų išdėstymą RNR molekulėje. pristatymo kurjeris.

Už jį, tRNR turi trijų nukleotidų seką, atitinkančią kodono seką: antikodonas. Tai leidžia šiai ribonukleino rūgščiai atpažinti aminorūgščių tvarką baltyme, remiantis instrukcijomis, kurias pateikia mRNR kodonai.

kodonai ir mutacijos

Taškinė mutacija įvyksta, kai pakeičiama viena genetinio kodo bazių pora (nukleotidas). Kodonų atveju įprasta, kad trečioji raidė skiriasi tos pačios aminorūgšties sintezei.

Pavyzdžiui, leucinas reaguoja į kodonus CUU, CUC, CUA. Taigi trečiosios raidės mutacijos laikomos tyliomis, nes sintetinama ta pati aminorūgštis ir baltymas gali būti surinktas be problemų. Kita vertus, pirmosios ir antrosios raidžių mutacijos gali būti žalingos, nes jos linkusios sukelti kitokią aminorūgštį nei ta, kurios ieškota, taip suardant surinkimo grandinę detalizuoti.

Be genetikos

Kaip matėme, šis trijų nukleotidų susiejimas, žinomas kaip kodonas, yra vienas iš pagrindinių individo genetinio kodo funkcinių vienetų. Nors pati genetinė informacija nesikeičia per visą gyvos būtybės gyvenimą, genų raiška gali.. Epigenetika yra atsakinga už šių mechanizmų tyrimą.

Gyvų būtybių DNR gali nutildyti įvairūs genai, todėl kai kurie tam tikrų baltymų transkripcijos ir transliacijos procesai ląstelių lygmeniu slopinami. Jei genetinė informacija nebus transkribuota į mRNR, neatsiras kiekvienas iš kodonų, todėl jie negalės būti išversti į aminorūgštis, o atitinkamas baltymas nebus surinktas.

išvadas

Šiose eilutėse mes bandėme perteikti, kad kodonas yra genetinės informacijos, būtinos baltymų sintezei gyvų būtybių ląstelių lygmeniu, organizavimo forma. Šie baltymai sudaro ląsteles, taigi ir audinius, o tai leidžia formuotis atitinkamai gyvai būtybei.

Todėl neperdedame sakydami, kad be šio nukleotidų tripleto gyvybė tokia, kokią ją žinome šiandien, nebūtų įmanoma.

Bibliografinės nuorodos:

• Krikas, F. h. c. (1966). Kodono ir antikodono poravimas: bangavimo hipotezė.
• Bennetzenas, J. L. ir Holas, B. d. (1982). Kodonų pasirinkimas mielėse. Biologinės chemijos žurnalas, 257(6), 3026-3031.
• Dektorius, M. A. ir Arias, C. F. (2004). RNR trukdžiai: primityvi gynybos sistema. Mokslas, 55, 25-36.
• Neisa, J. I. ir Guerrero, C. (2004). Nuo genetinio kodo iki epigenetinio kodo: naujos terapinės strategijos. Medicinos fakulteto žurnalas, 52(4), 287-303.