Что такое кодон? Особенности и функции

В мире генетического кода если и ценится одно качество, то это абстракция. Чтобы понять процессы, происходящие мельчайшим образом в каждой нашей клетке, как совершенную цепочку работы, необходимо воображение и, прежде всего, знания.

Вот почему средний читатель обычно испытывает страх, когда имеет дело с некоторыми вопросами, связанными с генетика: «ДНК», «РНК», «полимераза», «метагеномика» и многие другие термины, кажется, ускользают от знания. общий. Нет ничего дальше от реальности.

Как и все в этой жизни, наука о процессах, закодированных генетикой организмов, поддается простому и легкому объяснению. В этом пространстве вы найдете краткое объяснение того, что такое кодони как без этого функционального единства жизнь, какой мы ее знаем, была бы невозможна.

• Связанная статья: «Различия между ДНК и РНК»

Кодон: тройка жизни

Кодон последовательность из трех нуклеотидов, расположенная в матричной РНК. Ясно, что для того, чтобы понять функционирование этой весьма специальной субъединицы, мы должны сначала понять термины, содержащиеся в самом общем ее определении.

О АРН и ее организации

Аббревиатура РНК соответствует термину «рибонуклеиновая кислота». Это полимерная цепь, состоящая из ряда мономеров, в данном случае нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из трех различных компонентов.:

• Пятиуглеродный моносахарид (пентоза).
• фосфатная группа.
• Азотистое основание, которое может быть аденином (А), цитозином (С), гуанином (G) и урацилом (U).

РНК отличается от ДНК, помимо прочего, тем, что последняя имеет азотистое основание тимин (Т) вместо урацила (У). Обычно нуклеотиды называют в соответствии с азотистым основанием, которое они несут.

После того, как мы разобрали, что такое нуклеотид — первый противоречивый термин в определении кодона, — пришло время прояснить, что такое матричная РНК. Для этого нам сначала нужно перейти к типы РНК. Это следующие:

• Мессенджер РНК (мРНК): ДНК содержит информацию для синтеза белка. мРНК отвечает за ее трансляцию и транспортировку к рибосомам.
• Транспортная РНК (тРНК): переносит определенные аминокислоты к месту роста белка.
• Рибосомная РНК (рРНК): объединяется с различными белками, образуя рибосомы, места, где синтезируются необходимые клетке белки.

Как мы видели, каждый тип РНК играет важную роль в синтезе белка: один транслирует и транспортирует информацию о ДНК, другой переносит сборочные «блоки» в рибосомы, на которых синтезируются белки, а другая является частью самого синтезирующего «механизма» такой же. Кажется невероятным, что такая, казалось бы, простая молекула может выполнять такую ​​сложную работу, не так ли?

Существуют и другие типы РНК, такие как интерференционная РНК, микроРНК, длинные некодирующие РНК и т. д. Мы объясним их в другой раз, так как эти сложные рибонуклеиновые кислоты далеко не срок, подлежащий лечению.

Теперь, когда вы понимаете все основные типы РНК, пришло время выяснить, почему термин «кодон» так важен.

Важность генетического кода

Генетический код – это термин, который отвечает набор инструкций, которые сообщают клетке, как производить определенный белок. То есть буквы, которые мы видели раньше, и ДНК, и РНК. В ДНК код каждого гена объединяет четыре буквы (A, G, C и T) по-разному. образуют трехбуквенные «слова», обозначающие каждую из аминокислот, входящих в состав белок.

Эти «слова», закодированные в ДНК, транскрибируются с помощью процесса, называемого транскрипцией, при котором сегмент (ген) ДНК дает начало матричной РНК, описанной выше. Эта РНК подвижна, поэтому может покинуть ядро ​​клетки, где находится информация. генетику и транспортировать инструкции по синтезу этого белка на рибосомы (расположенные в цитоплазма).

Каждое из «трехбуквенных слов» ДНК, транслируемых и содержащихся в мРНК, является, как вы, возможно, уже догадались, кодоном, который интересует нас сегодня. Поэтому мы можем сказать, что каждый из этих триплетов нуклеотидов является основной функциональной единицей генетического кода..

Существует 64 различных кодона, общих для всех живых существ, из которых 61 кодирует аминокислоты. Для большинства живых существ существует 20 различных аминокислот., причем следует отметить, что каждый из них (не во всех случаях, но почти во всех) кодируется 2, 3, 4 или 6 разными кодонами. Следовательно, применяя базовую математику, аминокислота, состоящая из 6 кодонов, будет кодироваться 18 транслируемыми нуклеотидами (помните, что каждый кодон состоит из трех рибонуклеотидов).

• Вас может заинтересовать: «Трансляция ДНК: что это такое и каковы ее фазы»

Роль кодона в трансляции

Мы установили, что транскрипция — это процесс, посредством которого информация из ДНК транскрибируется в мРНК, которая будет нести инструкции по синтезу белка на рибосомы, верно? Что ж, кодон играет роль, даже более важную, в процессе трансляции.

Перевод определяется как процесс перевести (простите за избыточность) молекулу матричной РНК в последовательность аминокислот, которая даст начало определенному белку. Как мы упоминали ранее, транспортная РНК (тРНК) отвечает за перенос аминокислот в область строительство (рибосома), но не только это, так как она также отвечает за их упорядочение вдоль молекулы РНК Курьер доставки.

Для этого, тРНК имеет последовательность из трех нуклеотидов, совпадающую с последовательностью кодона: антикодон. Это позволяет этой рибонуклеиновой кислоте распознавать порядок аминокислот в белке на основе инструкций, данных кодонами мРНК.

кодоны и мутации

Точечная мутация возникает, когда изменяется одна пара оснований (нуклеотид) генетического кода. В случае кодонов, обычно треть букв отличается для синтеза одной и той же аминокислоты.

Например, лейцин отвечает на кодоны CUU, CUC, CUA. Таким образом, мутации в третьей букве считаются молчащими, так как синтезируется одна и та же аминокислота и белок может быть собран без проблем. С другой стороны, мутации в первой и второй буквах могут быть вредны, так как они склонны дают начало аминокислоте, отличной от той, которую искали, тем самым разрывая цепочку сборки, так что разрабатывать.

Помимо генетики

Как мы видели, эта ассоциация из трех нуклеотидов, известная как кодон, является одной из основных функциональных единиц генетического кода человека. Хотя сама генетическая информация не меняется в течение жизни живого существа, экспрессия генов может меняться.. Эпигенетика отвечает за изучение этих механизмов.

Различные гены могут быть заглушены в ДНК живых существ, что приводит к ингибированию некоторых процессов транскрипции и трансляции определенных белков на клеточном уровне. Если генетическая информация не транскрибируется в мРНК, каждый из кодонов не будет встречаться, а следовательно, они не смогут транслироваться в аминокислоты, и рассматриваемый белок не будет собран.

выводы

В этих строках мы попытались передать, что кодон форма организации генетической информации, необходимой для синтеза белка на клеточном уровне у живых существ.. Эти белки составляют клетки, а значит, и ткани, что позволяет формировать рассматриваемое живое существо.

Поэтому мы не преувеличиваем, говоря, что без этого триплета нуклеотидов жизнь, какой мы ее знаем сегодня, была бы невозможна.

Библиографические ссылки:

• Крик, Ф. час в. (1966). Спаривание кодонов и антикодонов: гипотеза колебания.
• Беннетцен, Дж. Л. и Холл Б. д. (1982). Селекция кодонов у дрожжей. Журнал биологической химии, 257(6), 3026-3031.
• Дектор, М. А., и Ариас, К. Ф. (2004). РНК-интерференция: примитивная система защиты. Наука, 55, 25-36.
• Нейсса, Дж. И., и Герреро, К. (2004). От генетического кода к эпигенетическому коду: Новые терапевтические стратегии. Журнал медицинского факультета, 52(4), 287-303.