ШТА ЈЕ КОДОН? (ГЕНЕТИКА) - БИОЛОГИЈА - 2025

Кодон је сваки од 64 могућих комбинација три нуклеотида, на основу четири који чине нуклеинске киселине. Односно, од комбинације четири нуклеотида граде се блокови од три "слова" или тројке.

Ово су деоксирибонуклеотиди са азотним базама аденин, гванин, тимин и цитозин у ДНК. У РНК су рибонуклеотиди са азотним базама аденин, гванин, урацил и цитозин.

Концепт кодона односи се само на гене који кодирају протеине. ДНК-кодирана порука ће се читати у блоковима од три слова након што се обраде информације из вашег мессенгер-а. Укратко, кодон је основна јединица за кодирање гена који се преводи.

Кододони и аминокиселине

Ако за сваку позицију с трочланим ријечима имамо четири могућности, производ 4 Кс 4 Кс 4 даје нам 64 могуће комбинације. Сваки од ових кодона одговара одређеној аминокиселини - осим три које функционишу као кодони на крају читања.

Претварање поруке кодиране азотним базама у нуклеинској киселини у ону са аминокиселинама у пептиду назива се преводом. Молекул који мобилише поруку са ДНК на место превођења назива се месна РНА.

Троструки мессенгер РНА је кодон чији ће се превод одвијати у рибосомима. Мали молекули адаптера који мењају језик нуклеотида у аминокиселине у рибосомима су преносне РНА.

Порука, поруке и превод

Порука која кодира протеин састоји се од линеарног низа нуклеотида који је вишеструки од три. Поруку носи РНА коју називамо мессенгер (мРНА).

У ћелијским организмима све мРНА настају транскрипцијом кодираног гена у њихову одговарајућу ДНК. То јест, гени који кодирају протеине написани су на ДНК језиком ДНК.

Међутим, то не значи да се у ДНК-у строго придржава овог правила од три. Преписана са ДНК, порука је сада написана на РНА језику.

МРНА се састоји од молекула са генском поруком, који је са обе стране окренут некодирајућим регионима. Одређене пост-транскрипцијске модификације, као што су на пример спајање, омогућавају генерисање поруке која је у складу са правилом три. Ако се чини да ово правило троје није испуњено у ДНК, спајање обнавља.

МРНА се транспортује до места где живе рибосоми, а овде гласник усмерава превод поруке на протеин језик.

У најједноставнијем случају, протеин (или пептид) ће имати број аминокиселина једнак трећини слова поруке без три. Односно, једнак је броју кодова за гласнике минус један од закључка.

Генетска порука

Генетска порука гена који кодира протеине генерално почиње кодоном који се преводи као аминокиселина метионин (кодон АУГ, у РНА).

Карактеристични број кодона се затим наставља одређеном линеарном дужином и низом и завршава зауставним кодоном. Стопон кодон може бити један од опалних (УГА), јантарних (УАГ) или окер (УАА) кодона.

Они немају еквивалента у језику аминокиселина, и стога немају одговарајућу РНА за пренос. Међутим, код неких организама кодона УГА омогућава уградњу модификоване аминокиселине селеноцистеин. У другима, кодон УАГ омогућава уградњу аминокиселине пиролизина.

Мессенгер РНА комплексира се са рибосомима, а покретање транслације омогућава уградњу иницијалног метионина. Ако је процес успешан, протеин ће се продужити (продужити) јер свака тРНА донира одговарајућу аминокиселину коју води мессенгер.

Када се досегне стоп кодон, зауставља се уградња аминокиселина, транслација је завршена, а синтетизовани пептид се ослобађа.

Кододони и антикодони

Иако се ради о поједностављивању много сложенијих процеса, интеракција кодон-антикодон подржава хипотезу превођења комплементарношћу.

Према овоме, за сваки кодон у мессенгеру, интеракција са одређеном тРНА биће диктирана комплементарношћу са базама антикодона.

Антикодон је низ три нуклеотида (триплет) који се налазе у кружној бази типичне тРНА. Свака специфична тРНА може бити оптерећена одређеном аминокиселином, која ће увек бити иста.

На тај начин, када се препозна антикодон, гласник говори рибосому да мора прихватити аминокиселину која носи тРНА за коју је комплементарна у том фрагменту.

ТРНА стога делује као адаптер који омогућава верификацију транслације коју врши рибосом. Овај адаптер, у корацима читања кодона у три слова, омогућава линеарно уклапање аминокиселина што у коначници чини преведену поруку.

Дегенерација генетског кода

Кореспондиција кодон: аминокиселина у биологији је позната као генетски код. Овај код укључује и три кодна заустављања превођења.

Постоји 20 есенцијалних аминокиселина; али заузврат је на располагању 64 кодона за њихову конверзију. Ако уклонимо три стоп кодона, остало нам је 61 да кодирамо аминокиселине.

Метионин је кодиран само АУГ-кодоном који је почетни кодон, али и овом посебном аминокиселином у било којем другом делу поруке (гена).

То нас води до 19 аминокиселина које кодирају преосталих 60 кодона. Много аминокиселина је кодирано једним кодоном. Међутим, постоје и друге аминокиселине које кодира више од једног кодона. Овај недостатак везе кодона и аминокиселине је оно што називамо дегенерација генетског кода.

Органеле

Коначно, генетски код је делимично универзалан. У еукариотама постоје и друге органеле (које еволуцијски потичу од бактерија), где је верификован другачији превод од оног који је верификован у цитоплазми.

Ове органеле са сопственим геномом (и преводом) су хлоропласти и митохондрије. Генетски коди хлоропласта, митохондрија, еукариотских језгара и бактеријских нуклеоида нису тачно идентични.

Међутим, унутар сваке групе је универзално. На пример, биљни ген који је клониран и преведен у животињску ћелију створиће пептид с истом линеарном секвенцом аминокиселина као и ако би био преведен у биљку порекла.

Референце

1. Албертс, Б., Јохнсон, АД, Левис, Ј., Морган, Д., Рафф М, Робертс, К., Валтер, П. (2014) Молецулар Биологи оф тхе Целл (6 тх Едитион). ВВ Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, САД.
2. Броокер, РЈ (2017). Генетика: анализа и принципи. МцГрав-Хилл Хигх Едуцатион, Нев Иорк, НИ, УСА.
3. Гооденоугх, УВ (1984) Генетицс. ВБ Саундерс Цо. Лтд, Филаделфија, ПА, УСА.
4. Гриффитхс, АЈФ, Весслер, Р., Царролл, СБ, Доеблеи, Ј. (2015). Ан Интродуцтион то Генетиц Аналисис (11 ^тх ед.). Нев Иорк: ВХ Фрееман, Нев Иорк, НИ, УСА.
5. Коонин, ЕВ, Новозхилов, АС (2017) Порекло и еволуција универзалног генетског кода. Годишњи преглед генетике, 7; 51: 45-62.
6. Маницкам, Н., Јосхи, К., Бхатт, МЈ, Фарабаугх, ПЈ (2016). Истраживање нуклеинских киселина, 44: 1871-81.