Co to jest kod genetyczny?

Kod genetyczny to zestaw instrukcji, które kierują tłumaczeniem DNA na 20 aminokwasów, podstawowych jednostek białek w żywych komórkach. Kod genetyczny składa się z kodonów, które są trzyliterowymi łańcuchami nukleotydów. Każdy kodon odpowiada jednemu konkretnemu aminokwasowi.

Kod określa kolejność, w jakiej aminokwasy są dodawane do łańcucha polipeptydowego podczas syntezy białka. Dlatego kod genetyczny dyktuje kolejność aminokwasów w białku.

W przypadku większości genów kodowanie obejmuje jeden schemat, który często nazywany jest standardowym kodem genetycznym lub kodem genetycznym, chociaż istnieją kody, które różnią się od niego, takie jak kod znajdujący się w ludzkich mitochondriach.

Odkrycie kodu genetycznego

W 1961 roku Francis Crick i współpracownicy wprowadzili pojęcie kodonu. Jednak to Marshall Nirenberg i współpracownicy rozszyfrowali kod genetyczny. Wykazali oni, że cztery zasady nukleotydowe – A (adenina), U (uracyl), G (guanina) i C (cytozyna) ─ tworzą kodony o różnych kombinacjach zasad, które kodują wszystkie 20 aminokwasów podczas syntezy białka.

Nirenberg i niemiecki naukowiec Johann Matthaei przeprowadzili serię eksperymentów w celu zbadania syntezy białka przy użyciu syntetycznego RNA. Dodawali nici RNA, które zawierały tylko jedną z czterech baz (A,G, U lub C) do „systemu bezkomórkowego”, a następnie dodawali znakowane radioaktywnie aminokwasy.

Gdy RNA składające się tylko z bazy U zostało dodane, pomiary radioaktywne wskazywały na syntezę cząsteczek składających się tylko z jednego aminokwasu, którym była fenyloalanina. Pokazało to, że tryplet złożony z zasad UUUU powoduje, że fenyloalanina jest dodawana do łańcucha polipeptydowego w miarę jego wzrostu. W ten sposób badacze rozszyfrowali 35 kodonów do roku 1963 i ponad 60 do 1966.

Badacz z Uniwersytetu Wisconsin, Har Gobind Khorana zbudował na pracy Nirenberga, produkując syntetyczne cząsteczki RNA z określonymi kombinacjami nukleotydów. Następnie, w 1965 roku, Robert Holley z Cornell University wyjaśnił strukturę transferowego RNA (tRNA), cząsteczki zaangażowanej w tłumaczenie RNA, tak, że białko może być made.

Marshall W. Nirenberg, Har Gobind Khorana, i Robert W. Holley otrzymali wspólnie Nagrodę Nobla w 1968 roku w dziedzinie medycyny „za interpretację kodu genetycznego i jego funkcji w syntezie białek.”

Kodony i aminokwasy

Każdy kodon w kodzie genetycznym składa się z trzech zasad ułożonych w określonej kolejności, a każda kombinacja odpowiada jednemu konkretnemu aminokwasowi. Biorąc pod uwagę, że w RNA są cztery zasady, istnieją 64 potencjalne kombinacje trójek nukleotydów w kodzie genetycznym. Podczas gdy każdy kodon może kodować tylko jeden aminokwas, wiele kodonów może kodować ten sam aminokwas.

Takie kodowanie jednego aminokwasu przez więcej niż jeden kodon jest określane jako redundancja kodu genetycznego. Na przykład, aminokwas lizyna jest kodowany zarówno przez trójki AAG i AAA. Co ważne, kod genetyczny nie nakłada się na siebie, więc jeden nukleotyd może być częścią tylko jednego kodonu, a nie dwóch kodonów, które znajdują się obok siebie.

KODONY START i STOP

Translacja rozpoczyna się od kodonu START. AUG jest najczęstszym kodonem startu, który u eukariontów koduje metioninę, a u prokariontów – formylometioninę.

KodonySTOP sygnalizują koniec łańcucha polipeptydowego podczas syntezy białka. Zwane również nonsensowne lub kodony terminacji kodony STOP są UAG, UGA i UAA i są podane nazwy bursztyn, opal i ochra, odpowiednio. Kodony STOP wyzwalają rybosom do uwolnienia nowego łańcucha polipeptydowego, ponieważ żadne antykodony tRNA nie uzupełniają tych kodonów STOP.

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/

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące genomiki
• Co to jest genomika?
• Sekwencjonowanie następnej generacji: The Basics
• Genome Analysis
• How Important is Intronic Variation?

Written by

Susha Cheriyedath

Susha posiada tytuł Bachelor of Science (B.Sc.) w dziedzinie chemii i Master of Science (M.Sc.) w dziedzinie biochemii z University of Calicut, Indie. Zawsze była żywo zainteresowana naukami medycznymi i o zdrowiu. W ramach studiów magisterskich specjalizowała się w biochemii, z naciskiem na mikrobiologię, fizjologię, biotechnologię i żywienie. W wolnym czasie uwielbia gotować burzę w kuchni ze swoimi super-messy eksperymentami piekarniczymi.

Ostatnia aktualizacja Aug 23, 2018

Cytaty

Proszę użyć jednego z następujących formatów, aby zacytować ten artykuł w swoim eseju, pracy lub raporcie:

• APA

  Cheriyedath, Susha. (2018, August 23). Czym jest kod genetyczny. Wiadomości-Medyczne. Retrieved on March 24, 2021 from https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx.

• MLA

  Cheriyedath, Susha. „Czym jest kod genetyczny?”. Wiadomości-Medyczne. 24 marca 2021. <https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx>.

• Chicago

  Cheriyedath, Susha. „Czym jest kod genetyczny?”. Wiadomości-Medyczne. https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx. (dostęp 24 marca 2021).

• Harvard

  Cheriyedath, Susha. 2018. Czym jest kod genetyczny. Wiadomości-Medyczne, przeglądane 24 marca 2021, https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-the-Genetic-Code.aspx.

.