Kodon nedir? (Genetics)



bir kodon nükleik asitleri oluşturan dördüne dayanan üç nükleotidin 64 olası kombinasyonunun her biridir. Yani, üç "harf" bloku veya üçüz, dört nükleotid kombinasyonundan yapılır.

Bunlar, DNA'daki azotlu bazlar adenin, guanin, timin ve sitozin içeren deoksiribonükleotitlerdir. RNA'da azotlu bazlar adenin, guanin, urasil ve sitozin ile ribonükleotidlerdir..

Kodon kavramı yalnızca protein kodlayan genlere uygulanır. DNA’da kodlanan mesaj, mesajlaşma cihazınızın bilgileri işlendikten sonra üç harften sonra okunacaktır. Kısacası kodon, çevrilen genler için temel kodlama birimidir..

indeks

  • 1 Codonlar ve amino asitler
  • 2 Mesaj, haberciler ve çeviri
    • 2.1 Genetik mesaj
  • 3 Kodonlar ve antikodonlar
  • 4 Genetik kodun yozlaşması
    • 4.1 Organeller
  • 5 Kaynakça

Kodonlar ve amino asitler

Üç harfli kelimelerdeki her bir pozisyon için dört olasılık varsa, 4 X 4 X 4 ürünü bize 64 olası kombinasyon sunar. Bu kodonların her biri belirli bir amino aside karşılık gelir - okuma sonu kodonları olarak işlev gören üç hariç.

Bir nükleik asit içindeki azotlu bazlarla kodlanmış bir mesajın, bir peptiddeki amino asitlerle birine çevrilmesi, translasyon olarak adlandırılır. Mesajı DNA'dan çeviri sitesine harekete geçiren moleküle haberci RNA denir.

Bir mesajcı RNA'nın üçlüsü, çevirisi ribozomlar üzerinde gerçekleştirilecek olan bir kodondur. Nükleotidlerin dilini ribozomlardaki amino asitlere değiştiren küçük adaptör molekülleri, transfer RNA'larıdır..

Mesaj, haberciler ve çeviri

Proteinleri kodlayan bir mesaj, üçün katı olan doğrusal bir nükleotit dizisinden oluşur. Mesaj, haberci (mRNA) dediğimiz bir RNA tarafından taşınır..

Hücresel organizmalarda, tüm mRNA'lar, kendi DNA'larında kodlanan genin transkripsiyonuyla ortaya çıkar. Yani, proteinleri kodlayan genler DNA dilinde DNA dilinde yazılmıştır..

Bununla birlikte, bu, DNA'da üçün bu kuralının kesinlikle uygulanacağı anlamına gelmez. DNA'dan kopyalandığında, mesaj şimdi RNA dilinde yazılmıştır..

MRNA, kodlama yapmayan bölgeler tarafından her iki tarafa kuşatılmış gen mesajı içeren bir molekülden oluşur. Örneğin ekleme gibi bazı transkripsiyon sonrası değişiklikler, üç kuralına uyan bir mesaj oluşturmaya izin verir. DNA’da bu üç kural yerine getirilmemiş gibi görünüyorsa, ekleme onu geri yükler..

MRNA, ribozomların bulunduğu bölgeye taşınır ve burada mesajcı, mesajın proteinlerin diline çevrilmesini yönlendirir..

En basit durumda, protein (veya peptid), üçü olmadan mesajın harflerinin üçte birine eşit bir amino asit sayısına sahip olacaktır. Yani, haberci eksi bir tamamlayıcı kodon sayısına eşittir..

Genetik mesaj

Proteinleri kodlayan bir genin genetik mesajı, genellikle amino asit metiyonin olarak çevrilen bir kodonla başlar (RNA'da kodon AUG).

Daha sonra belirli bir lineer uzunluk ve dizide karakteristik bir sayıda kodonu sürdürürler ve bir durdurma kodonunda son bulurlar. Durdurma kodonu opal (UGA), amber (UAG) veya koyu sarı (UAA) kodonlarından biri olabilir.

Bunlar amino asit dilinde bir eşdeğeri içermez ve bu nedenle de karşılık gelen bir transfer RNA'sı yoktur. Bununla birlikte, bazı organizmalarda, UGA kodonu, modifiye amino asit selenosisteinin dahil edilmesine izin verir. Diğerlerinde, UAG kodonu amino asit pirolizinin eklenmesine izin verir.

Messenger RNA, ribozomlarla kompleksleşir ve translasyonun başlangıcı, bir başlangıç ​​metiyoninin dahil edilmesine izin verir. İşlem başarılı olursa, protein, her tRNA mesajcı tarafından yönlendirilen ilgili amino asidi bağışladığı için uzayacaktır (uzayacaktır)..

Durdurma kodonuna ulaşıldığında, amino asitlerin dahil edilmesi durdurulur, çeviri sonuçlanır ve sentezlenen peptid serbest bırakılır.

Kodonlar ve antikodonlar

Çok daha karmaşık bir işlemin basitleştirilmesi olmasına rağmen, kodon-anticodon etkileşimi, tamamlayıcılıkla çeviri hipotezini desteklemektedir..

Buna göre, bir habercideki her kodon için, belirli bir tRNA ile etkileşim, antikodonun tabanları ile tamamlayıcılık tarafından belirlenir..

Antikodon, tipik bir tRNA'nın dairesel tabanında bulunan üç nükleotidin (üçlü) dizisidir. Her spesifik tRNA, her zaman aynı olacak olan belirli bir amino asit ile yüklenebilir.

Bu şekilde, bir antikodonu tanıdığı zaman haberci ribozom için, bu fragman için tamamlayıcı olduğu tRNA'yı taşıyan amino asidi kabul etmesi gerektiğini gösterir..

TRNA, daha sonra, ribozom tarafından gerçekleştirilen çevirinin doğrulanmasına izin veren bir adaptör olarak işlev görür. Bu bağdaştırıcı, üç harfli kodon okuma adımlarında, en sonunda çevrilen mesaj olan amino asitlerin doğrusal olarak birleştirilmesine izin verir..

Genetik kodun yozlaşması

Kodon yazışmaları: amino asit biyolojide genetik kod olarak bilinir. Bu kod aynı zamanda çeviriyi sonlandırmak için kullanılan üç kodonu da içerir..

20 tane esansiyel amino asit vardır; ancak, dönüşüm için 64 kodon mevcut. Üç sonlandırma kodonunu elimine edersek, amino asitleri kodlamak için hala 61'imiz var..

Metiyonin, sadece başlangıç ​​kodonu olan AUG kodonu tarafından kodlanır, fakat aynı zamanda mesajın (gen) herhangi bir kısmındaki bu belirli amino asidin.

Bu, kalan 60 kodon tarafından kodlanan 19 amino aside yol açar. Birçok amino asit, tek bir kodon tarafından kodlanır. Bununla birlikte, birden fazla kodon tarafından kodlanan başka amino asitler vardır. Kodon ve amino asit arasındaki bu ilişki eksikliği, genetik kodun yozlaşması olarak adlandırdığımız şeydir..

organeller

Son olarak, genetik kod kısmen evrenseldir. Ökaryotlarda, sitoplazmada doğrulanandan farklı bir çevirinin doğrulandığı başka organeller (evrimsel olarak bakterilerden türetilmiş) vardır..

Kendi genomuna (ve translasyonuna) sahip bu organeller, kloroplastlar ve mitokondridir. Kloroplast, mitokondri, ökaryot çekirdeği ve bakteri nükleotitlerinin genetik kodları tam olarak aynı değildir.

Ancak, her grup içinde evrenseldir. Örneğin, bir hayvan hücresine klonlanmış ve çevrilmiş bir bitki geni, menşe bitkisine çevrilmiş olan aynı doğrusal amino asit dizisine sahip bir peptide yol açacaktır..

referanslar

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Hücrenin Moleküler Biyolojisi (6inci Edition). W. W. Norton ve Şirket, New York, NY, ABD.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetik: Analiz ve İlkeler. McGraw-Hill Yüksek Öğrenim, New York, NY, ABD.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetik. W.B. Saunders Co Ltd, Philadelphia, PA, ABD.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Genetik Analize Giriş (11)inci ed.). New York: W.H. Freeman, New York, NY, ABD..
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Evrensel genetik kodun kökeni ve evrimi. Genetiğin Yıllık Değerlendirmesi, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) tRNA modifikasyonunun translasyonel doğruluk üzerindeki etkileri, intrinsik kodon-anticodon kuvvetine bağlıdır. Nükleik Asitler Araştırması, 44: 1871-81.