Wat is een codon? Kenmerken en functies

Als in de wereld van genetische code één eigenschap wordt gewaardeerd, is dat abstractie. Om de processen te begrijpen die op de millimeter nauwkeurig in elk van onze cellen plaatsvinden alsof het een perfecte keten van werk is, is verbeeldingskracht en vooral kennis nodig.

Daarom is het gebruikelijk dat de gemiddelde lezer zich bang voelt bij het behandelen van bepaalde kwesties met betrekking tot de genetica: “DNA”, “RNA”, “polymerase”, “metagenomics” en vele andere termen lijken aan de kennis te ontsnappen algemeen. Niets is verder van de werkelijkheid.

Zoals alles in dit leven, kan de wetenschap van de processen die worden gecodeerd door de genetica van organismen eenvoudig en gemakkelijk worden uitgelegd. In deze ruimte vind je een beknopte uitleg over wat een codon is, en hoe zonder deze functionele eenheid het leven zoals wij dat kennen niet mogelijk zou zijn.

• Gerelateerd artikel: "Verschillen tussen DNA en RNA"

Codon: het drietal van het leven

Een codon is een reeks van drie nucleotiden die zich in messenger RNA bevindt

. Het is duidelijk dat we, om de werking van deze zeer speciale subeenheid te begrijpen, eerst de termen in de meest algemene definitie ervan moeten begrijpen.

Over de ARN en haar organisatie

De afkorting voor RNA komt overeen met de term "ribonucleïnezuur". Het is een polymeerketen die is samengesteld uit een reeks monomeren, in dit geval nucleotiden. Elke nucleotide bestaat uit drie verschillende componenten.:

• Een monosaccharide met vijf koolstofatomen (pentose).
• een fosfaatgroep.
• Een stikstofbase, die adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en uracil (U) kan zijn.

RNA verschilt onder meer van DNA doordat het laatste de stikstofbase thymine (T) heeft in plaats van uracil (U). Over het algemeen worden nucleotiden genoemd naar de stikstofbase die ze dragen.

Als we eenmaal hebben ontleed wat een nucleotide is, de eerste tegenstrijdige term in de definitie van het codon, is het tijd voor ons om te verduidelijken wat boodschapper-RNA precies is. Om dit te doen, moeten we eerst naar de soorten RNA. Dit zijn de volgende:

• Messenger RNA (mRNA): DNA bevat de informatie voor eiwitsynthese. Het mRNA is verantwoordelijk voor het vertalen en transporteren ervan naar de ribosomen.
• Transfer RNA (tRNA): vervoert specifieke aminozuren naar de groeiplaats van het eiwit.
• Ribosomaal RNA (rRNA): wordt gecombineerd met verschillende eiwitten om ribosomen te vormen, plaatsen waar de eiwitten die nodig zijn voor de cel worden gesynthetiseerd.

Zoals we gezien hebben, elk type RNA speelt een essentiële rol bij de eiwitsynthese: de ene vertaalt en transporteert de DNA-informatie, een andere draagt ​​de assemblage "blokken" naar de ribosomen waar eiwitten worden gesynthetiseerd en een andere maakt deel uit van de synthetiserende "machinerie" zelf dezelfde. Het lijkt ongelooflijk dat zo'n ogenschijnlijk eenvoudig molecuul zulke complexe taken kan uitvoeren, toch?

Er zijn andere soorten RNA, zoals interferentie-RNA, MICRO-RNA's, lange niet-coderende RNA's...etc. We zullen ze een andere keer uitleggen, aangezien deze complexe ribonucleïnezuren verre van de term zijn om te behandelen.

Nu je alle belangrijke soorten RNA begrijpt, is het tijd om erachter te komen waarom de term codon zo belangrijk is.

Het belang van de genetische code

De genetische code is een term die reageert op de reeks instructies die de cel vertellen hoe ze een specifiek eiwit moeten maken. Dat wil zeggen, de letters die we eerder hebben gezien, zowel DNA als RNA. In DNA combineert de code voor elk gen de vier letters (A, G, C en T) op verschillende manieren om te maken vormen drieletterige "woorden" die elk van de aminozuren specificeren waaruit a bestaat eiwit.

Deze "woorden" die in het DNA zijn gecodeerd, worden getranscribeerd door een proces dat transcriptie wordt genoemd, waarbij een segment (gen) van het DNA aanleiding geeft tot het hierboven beschreven boodschapper-RNA. Dit RNA is mobiel en kan daarom de celkern verlaten waar de informatie zich bevindt. genetica en transporteren de instructies voor de synthese van dat eiwit naar de ribosomen (in de cytoplasma).

Elk van de "drieletterwoorden" van DNA die zijn vertaald en in het mRNA zijn opgenomen, is, zoals je misschien al geraden hebt, het codon waar we ons vandaag zorgen over maken. Dat kunnen we dus zeggen elk van deze nucleotide-tripletten is de meest elementaire functionele eenheid van de genetische code.

Er zijn 64 verschillende codons die alle levende wezens gemeen hebben, waarvan er 61 coderen voor aminozuren. Voor de meeste levende wezens zijn er 20 verschillende aminozuren., en er moet worden opgemerkt dat elk van hen (niet in alle gevallen maar in bijna alle gevallen) wordt gecodeerd door 2, 3, 4 of 6 verschillende codons. Daarom, en met behulp van basiswiskunde, zou een aminozuur gemaakt van 6 codons worden gecodeerd door 18 getranslateerde nucleotiden (onthoud dat elk codon bestaat uit drie ribonucleotiden).

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "DNA-vertaling: wat het is en wat zijn de fasen"

De rol van het codon bij translatie

We hebben vastgesteld dat transcriptie het proces is waarbij informatie van DNA wordt getranscribeerd in een mRNA dat de instructies voor eiwitsynthese naar de ribosomen zal brengen, toch? Welnu, het codon speelt een rol, zo mogelijk nog belangrijker, in het vertaalproces.

Vertalen wordt gedefinieerd als het proces van vertaal (vergeef de redundantie) een boodschapper-RNA-molecuul in een reeks aminozuren die aanleiding geven tot een specifiek eiwit. Zoals we eerder hebben vermeld, is het transfer-RNA (tRNA) verantwoordelijk voor het overbrengen van de aminozuren naar het gebied constructie (het ribosoom), maar niet alleen dat, omdat het ook verantwoordelijk is voor het ordenen ervan langs het RNA-molecuul bezorging koerier.

Ervoor, tRNA heeft een sequentie van drie nucleotiden die overeenkomen met die van het codon: het anticodon. Hierdoor kan dit ribonucleïnezuur de volgorde van aminozuren in het eiwit herkennen, op basis van de instructies van de codons van het mRNA.

codons en mutaties

Een puntmutatie treedt op wanneer een enkel basenpaar (nucleotide) van de genetische code wordt gewijzigd. In het geval van codons, het is gebruikelijk dat de derde van de letters verschilt voor de synthese van hetzelfde aminozuur.

Leucine reageert bijvoorbeeld op de codons CUU, CUC, CUA. Mutaties in de derde letter worden dus als stil beschouwd, omdat hetzelfde aminozuur wordt gesynthetiseerd en het eiwit zonder problemen kan worden samengesteld. Aan de andere kant kunnen mutaties in de eerste en tweede letter schadelijk zijn, omdat ze dat vaak doen aanleiding geven tot een ander aminozuur dan het gezochte, waardoor de assemblageketen zo wordt verbroken uitwijden.

Voorbij genetica

Zoals we hebben gezien, is deze associatie van drie nucleotiden, bekend als een codon, een van de fundamentele functionele eenheden van de genetische code van het individu. Hoewel de genetische informatie zelf niet verandert tijdens het leven van het levende wezen, kan de expressie van de genen dat wel.. Epigenetica is verantwoordelijk voor het onderzoeken van deze mechanismen.

Verschillende genen kunnen tot zwijgen worden gebracht in het DNA van levende wezens, wat resulteert in de remming van sommige processen van transcriptie en translatie van bepaalde eiwitten op cellulair niveau. Als de genetische informatie niet wordt getranscribeerd in het mRNA, zal elk van de codons niet voorkomen, en daarom zullen ze niet kunnen worden vertaald in aminozuren en zal het eiwit in kwestie niet worden geassembleerd.

conclusies

In deze regels hebben we geprobeerd over te brengen dat het codon is een vorm van organisatie van genetische informatie die essentieel is voor eiwitsynthese op cellulair niveau in levende wezens. Deze eiwitten vormen de cellen, dus ook de weefsels, die de vorming van het levende wezen in kwestie mogelijk maken.

Daarom overdrijven we niet als we zeggen dat zonder dit nucleotide-triplet het leven zoals we dat nu kennen niet mogelijk zou zijn.

Bibliografische referenties:

• Krekel, F. H. C. (1966). Codon-anticodon-koppeling: de wiebelhypothese.
• Bennettzen, J. L., & Hall, B. D. (1982). Codonselectie in gist. Dagboek voor biologische chemie, 257(6), 3026-3031.
• Dector, M. A., & Arias, C. F. (2004). RNA-interferentie: een primitief afweersysteem. Wetenschap, 55, 25-36.
• Neissa, J. I., & Guerrero, C. (2004). Van de genetische code naar de epigenetische code: nieuwe therapeutische strategieën. Tijdschrift van de Faculteit der Geneeskunde, 52(4), 287-303.