Що таке кодон? Особливості та функції

У світі генетичного коду, якщо цінується одна якість, то це абстракція. Щоб зрозуміти процеси, які відбуваються в міліметричному порядку в кожній нашій клітині, ніби це ідеальний ланцюжок роботи, потрібна уява, і, перш за все, знання.

Ось чому пересічний читач зазвичай відчуває страх, коли має справу з певними питаннями, пов’язаними з генетика: «ДНК», «РНК», «полімераза», «метагеноміка» та багато інших термінів, здається, невідомі загальний. Немає нічого далі від реальності.

Як і все в цьому житті, науку про процеси, закодовані генетикою організмів, можна пояснити просто й легко. У цьому просторі ви знайдете стисле пояснення того, що таке кодоні як без цієї функціональної єдності життя, яке ми знаємо, було б неможливим.

• Пов'язана стаття: «Відмінності між ДНК і РНК»

Кодон: триплет життя

Кодон - це послідовність з трьох нуклеотидів, розташована в інформаційній РНК. Зрозуміло, що для того, щоб зрозуміти функціонування цієї особливої ​​субодиниці, ми повинні спочатку зрозуміти терміни, які містяться в її найзагальнішому визначенні.

Про АРН та її організацію

Акронім РНК відповідає терміну «рибонуклеїнова кислота». Це полімерний ланцюг, що складається з серії мономерів, в даному випадку нуклеотидів. Кожен нуклеотид складається з трьох різних компонентів.:

• П'ятивуглецевий моносахарид (пентоза).
• фосфатна група.
• Азотиста основа, яка може бути аденіном (A), цитозином (C), гуаніном (G) і урацилом (U).

РНК відрізняється від ДНК, серед багатьох інших речей, тим, що остання має азотисту основу тимін (T) замість урацилу (U). Загалом нуклеотиди називаються відповідно до азотистої основи, яку вони несуть.

Після того, як ми розібралися з тим, що таке нуклеотид, перший суперечливий термін у визначенні кодону, настав час уточнити, що саме таке месенджерна РНК. Для цього нам спочатку потрібно перейти до види РНК. Це такі:

• Месенджер РНК (мРНК): ДНК містить інформацію для синтезу білка. МРНК відповідає за її трансляцію та транспортування до рибосом.
• Переносна РНК (тРНК): переносить специфічні амінокислоти до місця росту білка.
• Рибосомна РНК (рРНК): поєднується з різними білками для утворення рибосом, місць, де синтезуються білки, необхідні для клітини.

Як ми бачили, кожен тип РНК відіграє істотну роль у синтезі білка: один транслює та транспортує інформацію про ДНК, інший переносить складальні «блоки» до рибосоми, де синтезуються білки, а інша є частиною синтезуючої «машини» те саме. Здається неймовірним, що така, здавалося б, проста молекула може виконувати такі складні завдання, чи не так?

Існують інші типи РНК, такі як інтерференційна РНК, МІКРО РНК, довгі некодуючі РНК... ​​тощо. Ми пояснимо їх іншим разом, оскільки ці складні рибонуклеїнові кислоти далеко не підлягають лікуванню.

Тепер, коли ви розумієте всі основні типи РНК, настав час з’ясувати, чому термін «кодон» такий важливий.

Значення генетичного коду

Генетичний код - це термін, який відповідає на набір інструкцій, які повідомляють клітині, як виробляти певний білок. Тобто літери, які ми бачили раніше, як ДНК, так і РНК. У ДНК код кожного гена поєднує чотири літери (A, G, C і T) різними способами, щоб зробити утворюють трибуквені «слова», які визначають кожну з амінокислот, що входять до складу a білок.

Ці «слова», закодовані в ДНК, транскрибуються за допомогою процесу, який називається транскрипцією, за допомогою якого сегмент (ген) ДНК дає початок інформаційній РНК, поясненій вище. Ця РНК рухлива, отже, вона може залишати ядро ​​клітини, де міститься інформація. генетики та транспортують інструкції для синтезу цього білка до рибосом (розташованих у цитоплазма).

Кожне з «трьохбуквених слів» ДНК, трансльоване та міститься в мРНК, як ви вже здогадалися, є кодоном, який хвилює нас сьогодні. Тому ми можемо так сказати кожен із цих триплетів нуклеотидів є основною функціональною одиницею генетичного коду.

Є 64 різні кодони, загальні для всіх живих істот, з яких 61 кодує амінокислоти. Для більшості живих істот існує 20 різних амінокислот., і слід зазначити, що кожен з них (не у всіх випадках, але майже у всіх) кодується 2, 3, 4 або 6 різними кодонами. Тому, якщо застосувати базову математику, амінокислота, що складається з 6 кодонів, кодуватиметься 18 трансльованими нуклеотидами (пам’ятайте, що кожен кодон складається з трьох рибонуклеотидів).

• Вас може зацікавити: «Трансляція ДНК: що це таке і які її фази»

Роль кодону в трансляції

Ми встановили, що транскрипція — це процес, за допомогою якого інформація з ДНК транскрибується в мРНК, яка передаватиме інструкції щодо синтезу білка до рибосом, чи не так? Що ж, кодон відіграє роль, навіть більш важливу, якщо можливо, у процесі перекладу.

Переклад визначається як процес перевести (вибачте за надлишковість) молекулу інформаційної РНК у послідовність амінокислот, що дасть початок певному білку. Як ми вже згадували раніше, транспортна РНК (тРНК) відповідає за перенесення амінокислот до області конструкція (рибосома), але не тільки це, оскільки вона також відповідає за їх упорядкування вздовж молекули РНК доставка кур'єром.

Для нього, тРНК має послідовність із трьох нуклеотидів, які збігаються з послідовністю кодону: антикодон. Це дозволяє цій рибонуклеїновій кислоті розпізнавати порядок амінокислот у білку на основі інструкцій, які дають кодони мРНК.

кодони і мутації

Точкова мутація виникає, коли змінюється одна пара основ (нуклеотид) генетичного коду. У випадку кодонів, зазвичай третя з літер відрізняється для синтезу однієї амінокислоти.

Наприклад, лейцин реагує на кодони CUU, CUC, CUA. Таким чином, мутації в третій букві вважаються мовчазними, оскільки синтезується та сама амінокислота, і білок може бути зібраний без проблем. З іншого боку, мутації в першій і другій букві можуть бути шкідливими, оскільки вони мають тенденцію до призводять до іншої амінокислоти, відмінної від шуканої, таким чином порушуючи ланцюжок зборки розробити.

За межами генетики

Як ми бачили, ця асоціація трьох нуклеотидів, відома як кодон, є однією з основних функціональних одиниць генетичного коду індивіда. Хоча сама генетична інформація не змінюється протягом життя живої істоти, експресія генів може.. Епігенетика відповідає за вивчення цих механізмів.

Різні гени можуть мовчати в ДНК живих істот, що призводить до пригнічення деяких процесів транскрипції та трансляції певних білків на клітинному рівні. Якщо генетична інформація не буде транскрибована в мРНК, кожен із кодонів не відбудеться, а отже, вони не зможуть бути переведені в амінокислоти, і білок, про який йде мова, не буде зібраний.

висновки

У цих рядках ми намагалися донести, що кодон є форма організації генетичної інформації, необхідної для синтезу білка на клітинному рівні в живих істотах. Ці білки складають клітини, отже, також тканини, що дозволяє формувати живу істоту, про яку йдеться.

Тому ми не перебільшимо, кажучи, що без цього триплету нуклеотидів життя, яке ми знаємо сьогодні, було б неможливим.

Бібліографічні посилання:

• Крік, Ф. ч. в. (1966). Сполучення кодон-антикодон: гіпотеза коливання.
• Беннетцен, Дж. Л. і Холл Б. d. (1982). Виділення кодону в дріжджах. Журнал біологічної хімії, 257 (6), 3026-3031.
• Дектор, М. А. та Аріас К. Ф. (2004). РНК-інтерференція: примітивна система захисту. наук, 55, 25-36.
• Нейса, Дж. І. та Герреро Ч. (2004). Від генетичного коду до епігенетичного коду: нові терапевтичні стратегії. Журнал медичного факультету, 52 (4), 287-303.