Čo je kodón? Vlastnosti a funkcie
Ak sa vo svete genetického kódu cení jedna vlastnosť, je to abstrakcia. Na pochopenie procesov, ktoré prebiehajú milimetrovo v každej našej bunke, ako keby išlo o dokonalý reťazec práce, je potrebná predstavivosť a predovšetkým vedomosti.
Preto je bežné, že bežný čitateľ pociťuje strach, keď sa zaoberá určitými problémami vo vzťahu k genetika: zdá sa, že „DNA“, „RNA“, „polymeráza“, „metagenomika“ a mnoho ďalších pojmov uniká poznaniu všeobecný. Nič nie je ďalej od reality.
Ako všetko v tomto živote, aj vedu o procesoch zakódovaných genetikou organizmov možno vysvetliť jednoducho a jednoducho. V tomto priestore nájdete súhrnné vysvetlenie toho, čo je kodóna ako bez tejto funkčnej jednoty by nebol možný život, ako ho poznáme.
- Súvisiaci článok: "Rozdiely medzi DNA a RNA"
Codon: triplet života
Kodón je sekvencia troch nukleotidov, ktorá sa nachádza v messenger RNA. Je jasné, že na to, aby sme pochopili fungovanie tejto veľmi špeciálnej podjednotky, musíme najprv pochopiť pojmy obsiahnuté v jej najvšeobecnejšej definícii.
O ARN a jej organizácii
Skratka pre RNA zodpovedá termínu „ribonukleová kyselina“. Ide o polymérny reťazec zložený zo série monomérov, v tomto prípade nukleotidov. Každý nukleotid sa skladá z troch rôznych zložiek.:
- Päťuhlíkový monosacharid (pentóza).
- fosfátová skupina.
- Dusíkatá báza, ktorou môže byť adenín (A), cytozín (C), guanín (G) a uracil (U).
RNA sa líši od DNA okrem mnohých iných vecí tým, že DNA má dusíkatú bázu tymín (T) namiesto uracilu (U). Vo všeobecnosti sú nukleotidy pomenované podľa dusíkatej bázy, ktorú nesú.
Keď sme rozobrali, čo je nukleotid, prvý konfliktný termín v definícii kodónu, je čas, aby sme si objasnili, čo presne je messenger RNA. Aby sme to dosiahli, musíme najprv prejsť na typy RNA. Sú to tieto:
- Messenger RNA (mRNA): DNA obsahuje informácie pre syntézu bielkovín. mRNA je zodpovedná za jej preklad a transport do ribozómov.
- Transfer RNA (tRNA): Prenáša špecifické aminokyseliny do miesta rastu proteínu.
- Ribozomálna RNA (rRNA): je kombinovaná s rôznymi proteínmi za vzniku ribozómov, miest, kde sa syntetizujú proteíny potrebné pre bunku.
Ako sme videli, každý typ RNA hrá podstatnú úlohu v syntéze proteínov: jeden prekladá a prenáša informácie o DNA, druhý prenáša montážne "bloky" do ribozómy, kde sa syntetizujú proteíny a ďalší je súčasťou samotného syntetizujúceho „stroja“ rovnaký. Zdá sa neuveriteľné, že taká zdanlivo jednoduchá molekula môže robiť také zložité úlohy, však?
Existujú aj iné typy RNA, ako interferenčná RNA, MICRO RNA, dlhé nekódujúce RNA... atď. Vysvetlíme si ich inokedy, keďže tieto komplexné ribonukleové kyseliny sú ďaleko od toho, čo treba liečiť.
Teraz, keď rozumiete všetkým hlavným typom RNA, je čas zistiť, prečo je pojem kodón taký dôležitý.
Význam genetického kódu
Genetický kód je termín, ktorý reaguje na súbor inštrukcií, ktoré bunke hovoria, ako vytvoriť špecifický proteín. Teda písmená, ktoré sme už videli, DNA aj RNA. V DNA kód každého génu kombinuje štyri písmená (A, G, C a T) rôznymi spôsobmi. tvoria trojpísmenové „slová“, ktoré špecifikujú každú z aminokyselín, ktoré tvoria a bielkoviny.
Tieto „slová“ zakódované v DNA sa prepisujú procesom nazývaným transkripcia, pri ktorom zo segmentu (génu) DNA vzniká vyššie vysvetlená messengerová RNA. Táto RNA je mobilná, preto môže opustiť bunkové jadro, kde sa informácia nachádza. genetika a transportuje inštrukcie na syntézu tohto proteínu do ribozómov (nachádzajúcich sa v cytoplazma).
Každé jedno z „trojpísmenových slov“ DNA preložených a obsiahnutých v mRNA je, ako ste už možno uhádli, kodónom, ktorý nás dnes znepokojuje. Môžeme to teda povedať každý z týchto nukleotidových tripletov je najzákladnejšou funkčnou jednotkou genetického kódu.
Existuje 64 rôznych kodónov spoločných pre všetky živé bytosti, z ktorých 61 kóduje aminokyseliny. Pre väčšinu živých bytostí existuje 20 rôznych aminokyselín.a treba poznamenať, že každý z nich (nie vo všetkých prípadoch, ale takmer vo všetkých) je kódovaný 2, 3, 4 alebo 6 rôznymi kodónmi. Preto a pri použití základnej matematiky by aminokyselina vytvorená zo 6 kodónov bola kódovaná 18 translatovanými nukleotidmi (nezabudnite, že každý kodón sa skladá z troch ribonukleotidov).
- Mohlo by vás zaujímať: "Preklad DNA: čo to je a aké sú jej fázy"
Úloha kodónu pri preklade
Zistili sme, že transkripcia je proces, ktorým sa informácie z DNA prepisujú do mRNA, ktorá prenesie pokyny na syntézu proteínov do ribozómov, však? No, kodón hrá rolu, ešte dôležitejšiu, ak je to možné, v procese prekladu.
Preklad je definovaný ako proces preložiť (odpustiť redundancii) molekulu messengerovej RNA na sekvenciu aminokyselín, z ktorých vznikne špecifický proteín. Ako sme už spomenuli, transferová RNA (tRNA) má na starosti prenos aminokyselín do oblasti konštrukcie (ribozóm), ale nielen to, pretože je tiež zodpovedný za ich usporiadanie pozdĺž molekuly RNA doručovací kuriér.
Pre to, tRNA má sekvenciu troch nukleotidov, ktoré sa zhodujú s nukleotidmi v kodóne: antikodón. To umožňuje tejto ribonukleovej kyseline rozpoznať poradie aminokyselín v proteíne na základe pokynov poskytnutých kodónmi mRNA.
kodóny a mutácie
Bodová mutácia nastane, keď sa zmení jeden pár báz (nukleotid) genetického kódu. V prípade kodónov, je obvyklé, že pre syntézu tej istej aminokyseliny sa tretie z písmen líši.
Napríklad leucín reaguje na kodóny CUU, CUC, CUA. Mutácie v treťom písmene sa teda považujú za tiché, pretože sa syntetizuje rovnaká aminokyselina a proteín môže byť zostavený bez problémov. Na druhej strane mutácie v prvom a druhom písmene môžu byť škodlivé, pretože majú tendenciu dávajú vznik inej aminokyseline, než je tá, ktorá sa hľadá, čím sa preruší montážny reťazec tzv vypracovať.
Okrem genetiky
Ako sme videli, toto spojenie troch nukleotidov známe ako kodón je jednou zo základných funkčných jednotiek genetického kódu jedinca. Hoci samotná genetická informácia sa počas života živej bytosti nemení, expresia génov áno.. Epigenetika je zodpovedná za skúmanie týchto mechanizmov.
V DNA živých bytostí môžu byť umlčané rôzne gény, čo vedie k inhibícii niektorých procesov transkripcie a translácie určitých proteínov na bunkovej úrovni. Ak sa genetická informácia neprepíše do mRNA, každý z kodónov sa nevyskytne, a preto sa nebudú dať preložiť na aminokyseliny a príslušný proteín sa nezostaví.
závery
V týchto riadkoch sme sa pokúsili vyjadriť, že kodón je forma organizácie genetickej informácie nevyhnutná pre syntézu bielkovín na bunkovej úrovni u živých bytostí. Tieto bielkoviny tvoria bunky, teda aj tkanivá, čo umožňuje vznik danej živej bytosti.
Preto nepreháňame, keď povieme, že bez tohto nukleotidového tripletu by život, ako ho poznáme dnes, nebol možný.
Bibliografické odkazy:
- Crick, F. h. c. (1966). Párovanie kodón-antikodón: hypotéza kolísania.
- Bennettzen, J. L. a Hall, B. d. (1982). Selekcia kodónov v kvasinkách. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
- Dektor, M. A. a Arias, C. F. (2004). Interferencia RNA: primitívny obranný systém. Science, 55, 25-36.
- Neissa, J. I. a Guerrero, C. (2004). Od genetického kódu k epigenetickému kódu: Nové terapeutické stratégie. Časopis Lekárskej fakulty, 52(4), 287-303.