Co to jest kodon? Cechy i funkcje

W świecie kodu genetycznego, jeśli ceni się jedną cechę, to jest to abstrakcja. Aby zrozumieć procesy zachodzące w milimetrowej skali w każdej z naszych komórek, tak jakby to był doskonały łańcuch pracy, potrzebna jest wyobraźnia, a przede wszystkim wiedza.

Dlatego często zdarza się, że przeciętny czytelnik odczuwa strach, gdy ma do czynienia z pewnymi kwestiami związanymi z genetyka: „DNA”, „RNA”, „polimeraza”, „metagenomika” i wiele innych terminów zdaje się wymykać wiedzy ogólny. Nic nie jest dalsze od rzeczywistości.

Jak wszystko w tym życiu, naukę o procesach zakodowanych w genetyce organizmów można wyjaśnić w prosty i łatwy sposób. W tej przestrzeni znajdziesz krótkie wyjaśnienie, czym jest kodoni jak bez tej funkcjonalnej jedności życie, jakie znamy, nie byłoby możliwe.

• Powiązany artykuł: „Różnice między DNA a RNA”

Kodon: trójka życia

Kodon jest sekwencja trzech nukleotydów zlokalizowana w informacyjnym RNA. Oczywiste jest, że aby zrozumieć funkcjonowanie tej bardzo szczególnej podjednostki, musimy najpierw zrozumieć pojęcia zawarte w jej najbardziej ogólnej definicji.

O ARN i jej organizacji

Akronim RNA odpowiada terminowi „kwas rybonukleinowy”. Jest to łańcuch polimerowy złożony z szeregu monomerów, w tym przypadku nukleotydów. Każdy nukleotyd składa się z trzech różnych składników.:

• Pięciowęglowy monosacharyd (pentoza).
• grupa fosforanowa.
• Zasada azotowa, którą może być adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i uracyl (U).

RNA różni się od DNA między innymi tym, że zawiera tyminę (T) zamiast uracylu (U). Na ogół nukleotydy są nazywane zgodnie z zasadą azotową, którą niosą.

Kiedy już przeanalizowaliśmy, czym jest nukleotyd, pierwszy sprzeczny termin w definicji kodonu, nadszedł czas, abyśmy wyjaśnili, czym dokładnie jest informacyjny RNA. Aby to zrobić, najpierw musimy udać się do rodzaje RNA. Są to:

• Komunikator RNA (mRNA): DNA zawiera informacje potrzebne do syntezy białek. mRNA odpowiada za jego translację i transport do rybosomów.
• Transfer RNA (tRNA): przenosi określone aminokwasy do miejsca wzrostu białka.
• Rybosomalny RNA (rRNA): łączy się z różnymi białkami, tworząc rybosomy, miejsca, w których syntetyzowane są białka niezbędne dla komórki.

Jak widzieliśmy, każdy typ RNA odgrywa istotną rolę w syntezie białek: jeden tłumaczy i transportuje informacje DNA, inny przenosi „bloki” zespołu do rybosomy, w których syntetyzowane są białka, a inny jest częścią samej „maszyny” syntetyzującej To samo. Wydaje się niewiarygodne, że tak pozornie prosta cząsteczka może wykonywać tak złożone zadania, prawda?

Istnieją inne typy RNA, takie jak interferencyjne RNA, MICRO RNA, długie niekodujące RNA… itd. Wyjaśnimy je innym razem, ponieważ te złożone kwasy rybonukleinowe są dalekie od terminu, który należy leczyć.

Teraz, gdy rozumiesz wszystkie główne typy RNA, nadszedł czas, aby dowiedzieć się, dlaczego termin kodon jest tak ważny.

Znaczenie kodu genetycznego

Kod genetyczny to termin, który odpowiada na zestaw instrukcji, które mówią komórce, jak wytworzyć określone białko. To znaczy litery, które widzieliśmy wcześniej, zarówno DNA, jak i RNA. W DNA kod dla każdego genu łączy cztery litery (A, G, C i T) na różne sposoby utwórz trzyliterowe „słowa”, które określają każdy z aminokwasów tworzących a białko.

Te „słowa” zakodowane w DNA są transkrybowane w procesie zwanym transkrypcją, w którym segment (gen) DNA powoduje powstanie informacyjnego RNA wyjaśnionego powyżej. Ten RNA jest mobilny, dlatego może opuścić jądro komórkowe, w którym znajduje się informacja. genetyki i transportują instrukcje syntezy tego białka do rybosomów (znajdujących się w cytoplazma).

Każde z „trzyliterowych słów” DNA przetłumaczonych i zawartych w mRNA jest, jak zapewne już się domyślacie, kodonem, który nas dzisiaj dotyczy. Możemy zatem powiedzieć, że każda z tych trójek nukleotydów jest najbardziej podstawową jednostką funkcjonalną kodu genetycznego.

Istnieje 64 różnych kodonów wspólnych dla wszystkich żywych istot, z których 61 koduje aminokwasy. Dla większości żywych istot istnieje 20 różnych aminokwasów., a należy zauważyć, że każdy z nich (nie we wszystkich przypadkach, ale prawie we wszystkich) jest kodowany przez 2, 3, 4 lub 6 różnych kodonów. Dlatego, stosując podstawową matematykę, aminokwas złożony z 6 kodonów byłby kodowany przez 18 poddanych translacji nukleotydów (pamiętaj, że każdy kodon składa się z trzech rybonukleotydów).

• Możesz być zainteresowany: „Translacja DNA: co to jest i jakie są jej fazy”

Rola kodonu w translacji

Ustaliliśmy, że transkrypcja to proces, w którym informacja z DNA jest przepisywana na mRNA, który przeniesie instrukcje dotyczące syntezy białek do rybosomów, prawda? Cóż, kodon odgrywa rolę, nawet ważniejszą, jeśli to możliwe, w procesie translacji.

Tłumaczenie jest definiowane jako proces przetłumaczyć (wybacz nadmiarowość) cząsteczkę informacyjnego RNA na sekwencję aminokwasów, która doprowadzi do powstania określonego białka. Jak wspomnieliśmy wcześniej, transfer RNA (tRNA) jest odpowiedzialny za przenoszenie aminokwasów do obszaru (rybosom), ale nie tylko, ponieważ odpowiada również za ich uporządkowanie wzdłuż cząsteczki RNA kurier dostawy.

Dla tego, tRNA ma sekwencję trzech nukleotydów, które pasują do kodonu: antykodon. Pozwala to temu kwasowi rybonukleinowemu rozpoznać kolejność aminokwasów w białku na podstawie instrukcji podanych przez kodony mRNA.

kodony i mutacje

Mutacja punktowa występuje, gdy pojedyncza para zasad (nukleotyd) kodu genetycznego zostaje zmieniona. W przypadku kodonów zwykle trzecia z liter różni się w przypadku syntezy tego samego aminokwasu.

Na przykład leucyna reaguje na kodony CUU, CUC, CUA. Tak więc mutacje w trzeciej literze są uważane za ciche, ponieważ syntetyzowany jest ten sam aminokwas, a białko można bez problemu złożyć. Z drugiej strony mutacje w pierwszej i drugiej literze mogą być szkodliwe, ponieważ mają tendencję dają początek innemu aminokwasowi niż poszukiwany, przerywając w ten sposób łańcuch składania tzw wyszukany.

Poza genetyką

Jak widzieliśmy, to połączenie trzech nukleotydów, znane jako kodon, jest jedną z podstawowych jednostek funkcjonalnych kodu genetycznego jednostki. Chociaż sama informacja genetyczna nie zmienia się przez całe życie żywej istoty, ekspresja genów może.. Epigenetyka jest odpowiedzialna za badanie tych mechanizmów.

Różne geny mogą zostać wyciszone w DNA istot żywych, co skutkuje zahamowaniem niektórych procesów transkrypcji i translacji niektórych białek na poziomie komórkowym. Jeśli informacja genetyczna nie zostanie przepisana na mRNA, żaden z kodonów nie wystąpi, a zatem nie będzie mógł zostać przetłumaczony na aminokwasy, a białko, o którym mowa, nie zostanie złożone.

wnioski

W tych wierszach staraliśmy się przekazać, że kodon jest forma organizacji informacji genetycznej niezbędnej do syntezy białek na poziomie komórkowym istot żywych. Białka te tworzą komórki, a więc także tkanki, co pozwala na formowanie się żywej istoty.

Dlatego nie przesadzimy, jeśli powiemy, że bez tego trypletu nukleotydów życie, jakie znamy dzisiaj, nie byłoby możliwe.

Odniesienia bibliograficzne:

• Krzysiek, F. H. C. (1966). Parowanie kodon-antykodon: hipoteza wahań.
• Bennettzen, J. L., & Hall, B. D. (1982). Selekcja kodonów u drożdży. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
• Dektor, M. A. i Arias, C. F. (2004). Interferencja RNA: prymitywny system obronny. Nauka, 55, 25-36.
• Neissa, J. I. & Guerrero, C. (2004). Od kodu genetycznego do kodu epigenetycznego: nowe strategie terapeutyczne. Czasopismo Wydziału Lekarskiego, 52(4), 287-303.