BUDOWA DNA

KOD GENETYCZNY

5 października 2022 /

Kod genetyczny: to szyfr dzięki któremu każda komórka może przetłumaczyć trójkę nukleotydów (kodon) na aminokwas w procesie syntezy białka.
Kod genetyczny stanowi zbiór kodów pokazujących w jaki sposób należy odszyfrować (dekodować) informację genetyczną.

Kilka ważnych wiadomości:

  • Kod genetyczny zapisany jest za pomocą liter: A,G,C,U (Tymina w RNA zastąpiona jest przez Uracyl)
  • Kodon to trzy kolejne nukleotydy w cząsteczce DNA – kod genetyczny jest trójkowy
  • Mamy 64 kodony: 61 koduje 20 aminokwasów budujących białka u niemal wszystkich organizmów żywych. Pozostałe 3 są kodonami STOP które kończą proces syntezy białka
  • Kod genetyczny jest niezachodzący – jeden nukleotyd przyporządkowany jest do jednego kodonu, nie wchodzi w skład kolejnego
  • Jeden kodon koduje jeden aminokwas, np. kodon GCU koduje Alaninę
  • Jeden aminokwas może być kodowany przez wiele kodonów, np. Prolina jest kodowana przez kodony takie jak: CCU, CCC, CCA, CCG. Tę cechę określa się mianem zdegenerowania. Tylko Tryptofan i Metionina kodowane są przez jeden kodon, wszystkie pozostałe przez dwa, trzy, cztery lub sześć kodonów – dlatego mówi się, że kod genetyczny jest zdegenerowany
  • Kodon  inicjacyjny: to najczęściej 5’-AUG-3’ znajdujący się na początku sekwencji kodującej genu. Ta trójka koduje Metioninę co powoduje, że większość zsyntetyzowanych polipeptydów rozpoczyna się od Metioniny. Znane jest kilka mRNA wykorzystujących inne kodony inicjacyjne jak 5’-GUG-3’ i 5’-UUG-3’
  • Kodon terminacyjny (kodon stop): Jeden z trzech kodonów wyznaczających miejsce w którym kończy się translacja cząsteczki mRNA. Przykład: UAA, UAG, UGA
  • Kod genetyczny rozszyfrowano w latach 60. XX wieku.

Kod genetyczny nie jest uniwersalny

Przez wiele lat sądzono, że kod genetyczny musi być taki sam we wszystkich organizmach. Tabela objaśniająca skróty nazw aminokwasów przedstawiona na rysunku poniżej jest wykorzystywana w ogromnej większości genów prawie we wszystkich organizmach, jednak odstępstwa od tej zasady są często spotykane.

Przykładem takiego odstępstwa jest genom mitochondrialny. Wykorzystuje on kodony niestandardowe. W 1979 r grupa Federika Sangera z Cambridge odkryła, że wiele ludzkich genów (gen to odcinek DNA) mitochondrialnych zawiera kodony UGA które zazwyczaj pełnią funkcję kodonów terminacyjnych (UGA-kodon stop).
Co zdziwiło badaczy ? Kodony które zwyczajnie oznaczają STOP występowały w pozycjach środkowych gdzie nie dochodziło do zatrzymania translacji. Analiza sekwencji białek wykazała, że kodon UGA w ludzkich mitochondriach jest kodonem tryptofanowym. Jest to jedno z 4 odstępstw od kodu standardowego u ssaków. Pozostałe przykłady:  

  • Kodony AGA i AGG standardowo kodują Argininę, w genomie mitochondrialnym są kodonem STOP
  • AUA koduje Izoleucynę zaś w genomie mitochondrialnym Metioninę.
  • Przykłady u innych organizmów: Kodon CGG koduje Argininę zaś w genomie mitochondrialnym kukurydzy – kodon CGG oznacza Tryptofan

Kod genetyczny, objaśnienie trzyliterowych skrótów nazw aminokwasów

Brown T.A.,Genomy

Chcesz dowiedzieć się czym jest genom mitochondrialny ? Klik w link:
https://pobsylwiagreba.pl/2020/05/27/genom-mitochondrialny/

Literatura:
Brown T.A., Genomy, Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2019
Allison L.A., Podstawy biologii molekularnej, Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego WUW, 2019

Dodaj komentarz