Wat is de genetische code?

De genetische code is een reeks instructies die de vertaling van DNA in 20 aminozuren, de basiseenheden van eiwitten in levende cellen, sturen. De genetische code bestaat uit codons, dat zijn drieletterige ketens van nucleotiden. Elk codon codeert voor één specifiek aminozuur.

De code bepaalt de volgorde waarin aminozuren tijdens de eiwitsynthese aan een polypeptideketen worden toegevoegd. Daarom dicteert de genetische code de volgorde van de aminozuren in een eiwit.

Voor de meeste genen is bij de codering één schema betrokken, dat vaak de standaard genetische code of genetische code wordt genoemd, hoewel er codes zijn die hiervan afwijken, zoals de code die in menselijke mitochondriën wordt aangetroffen.

Ontdekking van de genetische code

In 1961 introduceerden Francis Crick en collega’s het idee van het codon. Het waren echter Marshall Nirenberg en medewerkers die de genetische code ontcijferden. Zij toonden aan dat vier nucleotidebasen – A (adenine), U (uracil), G (guanine) en C (cytosine) – codons vormen van verschillende basencombinaties die coderen voor alle 20 aminozuren tijdens de eiwitsynthese.

Nirenberg en de Duitse wetenschapper Johann Matthaei voerden een reeks experimenten uit om de eiwitsynthese te onderzoeken met synthetisch RNA. Zij voegden RNA-strengen die slechts één van de vier basen (A,G, U of C) bevatten toe aan een “celvrij systeem,” en voegden vervolgens radioactief gemerkte aminozuren toe.

Wanneer RNA dat alleen uit de basis U bestond werd toegevoegd, wezen radioactieve metingen op de synthese van moleculen die slechts uit één enkel aminozuur bestonden, namelijk fenylalanine. Hieruit bleek dat het triplet bestaande uit de basen UUU tot gevolg heeft dat fenylalanine wordt toegevoegd aan de polypeptideketen naarmate deze groeit. Op deze wijze ontcijferden de onderzoekers 35 codons tegen het jaar 1963 en meer dan 60 tegen 1966.

Onderzoeker Har Gobind Khorana van de Universiteit van Wisconsin bouwde voort op het werk van Nirenberg door synthetische RNA-moleculen te produceren met specifieke nucleotidencombinaties. Vervolgens ontrafelde Robert Holley van de Cornell University in 1965 de structuur van transfer-RNA (tRNA), het molecuul dat betrokken is bij de vertaling van RNA, zodat een eiwit kan worden gemaakt.

Marshall W. Nirenberg, Har Gobind Khorana, en Robert W. Holley kregen in 1968 gezamenlijk de Nobelprijs voor de Geneeskunde “voor hun interpretatie van de genetische code en zijn functie bij de eiwitsynthese.”

Codons en aminozuren

Elk codon in de genetische code bestaat uit drie basen die in een specifieke volgorde zijn gerangschikt, waarbij elke combinatie overeenkomt met één bepaald aminozuur. Aangezien er vier basen in RNA zijn, zijn er 64 mogelijke combinaties van nucleotide-tripletten in de genetische code. Hoewel elk codon slechts voor één aminozuur kan coderen, kunnen meerdere codons voor hetzelfde aminozuur coderen.

Dit coderen voor één aminozuur door meer dan één codon wordt de redundantie van de genetische code genoemd. Bijvoorbeeld, het aminozuur lysine wordt gecodeerd door zowel de AAG en AAA tripletten. Belangrijk is dat er geen overlapping is in de genetische code, dus één nucleotide kan slechts deel uitmaken van één codon, niet van twee codons die naast elkaar liggen.

START- en STOP-codons

De translatie begint met een START-codon. AUG is het meest voorkomende startcodon, dat in eukaryoten codeert voor methionine en in prokaryoten voor formylmethionine.

STOP-codons signaleren het einde van de polypeptideketen tijdens de eiwitsynthese. De STOP-codons worden ook wel nonsens- of terminatiecodons genoemd en heten respectievelijk UAG, UGA en UAA, amber, opaal en oker. STOP-codons zetten het ribosoom aan tot het vrijgeven van de nieuwe polypeptideketen, aangezien geen tRNA-anticodons deze stop-codons aanvullen.

1. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/gencode.html
2. http://www.nature.com/scitable/definition/genetic-code-13
3. http://www.nature.com/scitable/topicpage/reading-the-genetic-code-1042
4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21950/
5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/

Verder lezen

• Alle Genomics-inhoud
• Wat is Genomics?
• Next Generation Sequencing: The Basics
• Genome Analysis
• How Important is Intronic Variation?

Written geschreven door

Susha Cheriyedath

Susha heeft een Bachelor of Science (B.Sc.) graad in Scheikunde en Master of Science (M.Sc.) graad in Biochemie aan de Universiteit van Calicut, India. Zij heeft altijd een grote belangstelling gehad voor medische en gezondheidswetenschappen. Als onderdeel van haar masteropleiding specialiseerde zij zich in Biochemie, met de nadruk op Microbiologie, Fysiologie, Biotechnologie en Voeding. In haar vrije tijd kookt ze graag in de keuken met haar supermoeilijke bakexperimenten.

Last bijgewerkt 23 aug 2018

Citaties

Gebruik een van de volgende formaten om dit artikel in uw essay, paper of verslag te citeren:

• APA

  Cheriyedath, Susha. (2018, 23 augustus). Wat is de genetische code. Nieuws-Medisch. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx.

• MLA

  Cheriyedath, Susha. “Wat is de genetische code?”. Nieuws-Medisch. 24 maart 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx>.

• Chicago

  Cheriyedath, Susha. “Wat is de genetische code?”. Nieuws-Medisch. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx. (accessed March 24, 2021).

• Harvard

  Cheriyedath, Susha. 2018. Wat is de genetische code? Nieuws-Medisch, bekeken 24 maart 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx.