- Kodon dan asid amino
- Mesej, utusan dan terjemahan
- Mesej genetik
- Kodon dan antikodon
- Kemerosotan kod genetik
- Organelles
- Rujukan
Satu kodon adalah masing-masing dari 64 kemungkinan kombinasi tiga nukleotida, berdasarkan empat yang membentuk asid nukleik. Maksudnya, dari gabungan empat nukleotida, dibina blok tiga "huruf", atau kembar tiga.
Ini adalah deoksiribonukleotida dengan asas nitrogen adenin, guanin, timin, dan sitosin dalam DNA. Dalam RNA, mereka adalah ribonukleotida dengan asas nitrogenous adenin, guanine, uracil, dan sitosin.
Konsep kodon hanya berlaku untuk gen yang mengkod protein. Mesej yang dikodkan DNA akan dibaca dalam blok tiga huruf setelah maklumat dari utusan anda diproses. Singkatnya, kodon adalah unit pengkodan asas untuk gen yang diterjemahkan.
Kodon dan asid amino
Sekiranya untuk setiap posisi dalam kata-kata tiga huruf kita mempunyai empat kemungkinan, produk 4 X 4 X 4 memberi kita 64 kemungkinan kombinasi. Setiap kodon ini sepadan dengan asid amino tertentu - kecuali tiga yang berfungsi sebagai kodon akhir pembacaan.
Penukaran mesej yang dikodkan dengan asas nitrogen dalam asid nukleik menjadi satu dengan asid amino dalam peptida disebut terjemahan. Molekul yang menggerakkan mesej dari DNA ke laman terjemahan disebut RNA messenger.
Kembar tiga RNA utusan adalah kodon yang terjemahannya akan berlaku di ribosom. Molekul penyesuai kecil yang mengubah bahasa nukleotida menjadi asid amino dalam ribosom adalah RNA pemindahan.
Mesej, utusan dan terjemahan
Mesej pengekodan protein terdiri daripada susunan nukleotida linear yang merupakan gandaan tiga. Mesej dibawa oleh RNA yang kita panggil messenger (mRNA).
Dalam organisma selular semua mRNA timbul dengan transkripsi gen yang dikodkan dalam DNA masing-masing. Maksudnya, gen yang mengekod protein ditulis pada DNA dalam bahasa DNA.
Walau bagaimanapun, ini tidak bermaksud bahawa peraturan tiga ini dipatuhi dengan ketat dalam DNA. Ditranskripsikan dari DNA, mesej itu kini ditulis dalam bahasa RNA.
MRNA terdiri daripada molekul dengan pesan gen, diapit di kedua-dua sisi oleh kawasan bukan pengekodan. Pengubahsuaian pasca transkripsi tertentu, seperti penyambungan misalnya, memungkinkan menghasilkan mesej yang mematuhi peraturan tiga. Sekiranya peraturan tiga ini nampaknya tidak dipenuhi dalam DNA, penyambungan mengembalikannya.
MRNA diangkut ke laman web di mana ribosom berada, dan di sini utusan mengarahkan terjemahan mesej ke dalam bahasa protein.
Dalam kes yang paling mudah, protein (atau peptida) akan mempunyai sebilangan asid amino yang sama dengan satu pertiga dari huruf mesej tanpa tiga daripadanya. Iaitu, sama dengan bilangan kodon utusan tolak salah satu penamatan.
Mesej genetik
Mesej genetik dari gen yang mengkod protein biasanya bermula dengan kodon yang diterjemahkan sebagai asid amino metionin (kodon AUG, dalam RNA).
Sebilangan ciri kodon kemudian diteruskan pada panjang dan urutan linier tertentu, dan berakhir pada kodon berhenti. Kodon berhenti boleh menjadi salah satu kodon opal (UGA), amber (UAG) atau oker (UAA).
Ini tidak setara dalam bahasa asid amino, dan oleh itu tidak ada RNA pemindahan yang sesuai. Walau bagaimanapun, dalam beberapa organisma, kodon UGA membenarkan penggabungan selenosistein asid amino yang diubah. Pada yang lain, kodon UAG membenarkan penggabungan pirolysine asid amino.
Messenger RNA kompleks dengan ribosom, dan permulaan terjemahan memungkinkan penggabungan metionin awal. Sekiranya prosesnya berjaya, protein akan memanjang (memanjang) kerana setiap tRNA menyumbangkan asid amino yang sesuai yang dipandu oleh utusan.
Setelah mencapai kodon berhenti, penggabungan asid amino dihentikan, terjemahan selesai, dan peptida yang disintesis dilepaskan.
Kodon dan antikodon
Walaupun ini merupakan penyederhanaan proses yang jauh lebih kompleks, interaksi kodon-antikodon menyokong hipotesis terjemahan dengan pelengkap.
Menurut ini, untuk setiap kodon dalam utusan, interaksi dengan tRNA tertentu akan ditentukan oleh pelengkap dengan asas antikodon.
Antikodon adalah urutan tiga nukleotida (triplet) yang terdapat dalam asas bulat tRNA khas. Setiap tRNA tertentu boleh dimuat dengan asid amino tertentu, yang akan selalu sama.
Dengan cara ini, apabila antikodon dikenali, utusan memberitahu ribosom bahawa ia mesti menerima asid amino yang membawa tRNA yang mana ia adalah pelengkap dalam serpihan itu.
Oleh itu, tRNA bertindak sebagai penyesuai yang membolehkan terjemahan yang dilakukan oleh ribosom dapat disahkan. Penyesuai ini, dalam langkah membaca kodon tiga huruf, memungkinkan penggabungan linear asid amino yang akhirnya menjadi mesej yang diterjemahkan.
Kemerosotan kod genetik
Kodon: korespondensi asid amino dikenali dalam biologi sebagai kod genetik. Kod ini juga merangkumi tiga kodon berhenti terjemahan.
Terdapat 20 asid amino penting; tetapi, pada gilirannya, terdapat 64 kodon untuk penukarannya. Sekiranya kita mengeluarkan tiga kodon berhenti, kita masih mempunyai 61 baki untuk mengkodkan asid amino.
Metionin dikodkan hanya oleh kodon AUG yang merupakan kodon permulaan, tetapi juga oleh asid amino khusus ini di bahagian lain dari mesej (gen).
Ini membawa kita kepada 19 asid amino yang dikodkan oleh baki 60 kodon. Banyak asid amino dikodkan oleh satu kodon. Walau bagaimanapun, terdapat asid amino lain yang dikodkan oleh lebih daripada satu kodon. Kekurangan hubungan antara kodon dan asid amino inilah yang kita sebut degenerasi kod genetik.
Organelles
Akhirnya, kod genetik sebahagiannya universal. Dalam eukariota terdapat organel lain (berasal dari bakteria secara evolusi) di mana terjemahan yang berbeza disahkan daripada yang disahkan dalam sitoplasma.
Organel ini dengan genomnya sendiri (dan terjemahan) adalah kloroplas dan mitokondria. Kod genetik kloroplas, mitokondria, inti eukariotik, dan nukleoid bakteria tidak sama persis.
Walau bagaimanapun, dalam setiap kumpulan itu universal. Sebagai contoh, gen tumbuhan yang diklon dan diterjemahkan dalam sel haiwan akan menimbulkan peptida dengan urutan asid amino linier yang sama seperti yang akan ada jika ia telah diterjemahkan di tumbuhan asal.
Rujukan
- Alberts, B., Johnson, AD, Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molekul Biologi Sel ( Edisi ke- 6 ). WW Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
- Brooker, RJ (2017). Genetik: Analisis dan Prinsip. Pengajian Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, Amerika Syarikat.
- Goodenough, UW (1984) Genetik. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, Amerika Syarikat.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Pengenalan kepada Analisis Genetik ( edisi ke- 11 ). New York: WH Freeman, New York, NY, Amerika Syarikat.
- Koonin, EV, Novozhilov, AS (2017) Asal dan evolusi kod genetik sejagat. Kajian Tahunan Genetik, 7; 51: 45-62.
- Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, MJ, Farabaugh, PJ (2016) Kesan pengubahsuaian tRNA terhadap ketepatan terjemahan bergantung kepada kekuatan kodon-antikodon intrinsik. Penyelidikan Asid Nukleik, 44: 1871-81.