genetisk kod

Biolog

2022

Vi förklarar vad den genetiska koden är, dess funktion, sammansättning, ursprung och andra egenskaper. Och hur var upptäckten.

RNA är ansvarigt för att använda DNA-koden för att syntetisera proteiner.

Vad är den genetiska koden?

Den genetiska koden är den specifika ordningen av nukleotider i sekvensen som utgör DNA. Det är också den uppsättning regler från vilken nämnda sekvens översätts av RNA i en aminosyrasekvens, för att komponera en protein. Med andra ord beror proteinsyntesen på denna kod.

Alla levande varelser De har en genetisk kod som organiserar deras DNA och RNA. Trots de uppenbara skillnaderna mellan de olika kungadömena av livet visar sig det genetiska innehållet till stor del likna, vilket tyder på att hela liv den måste ha haft ett gemensamt ursprung. Små variationer i den genetiska koden kan ge upphov till en annan art.

Sekvensen för den genetiska koden omfattar kombinationer av tre nukleotider, som var och en kallas ett kodon och ansvarar för att syntetisera en specifik aminosyra (polypeptid).

Dessa nukleotider kommer från fyra olika typer av kvävehaltiga baser: adenin (A), tymin (T), guanin (G) och cytosin (C) i DNA, och adenin (A), uracil (U), guanin (G), och cytosin (C) i RNA.

På så sätt byggs en kedja av upp till 64 kodon, varav 61 utgör själva koden (det vill säga de syntetiserar aminosyror) och 3 markerar start- och stopppositioner i sekvensen.

Efter den ordning som denna genetiska struktur bestämmer, celler Kroppen kan samla aminosyror och syntetisera specifika proteiner, som kommer att fylla vissa funktioner i kroppen.

Egenskaper för den genetiska koden

Den genetiska koden har en rad grundläggande egenskaper, som är:

  • Universalitet Som vi har sagt tidigare delar alla levande organismer den genetiska koden, från virus Y bakterie fram tills personer, växter Y djur. Det betyder att ett specifikt kodon är associerat med samma aminosyra, oavsett vilken organism det är. Det finns 22 olika genetiska koder kända, som är varianter av den vanliga genetiska koden i bara ett eller två kodon.
  • Specificitet Koden är mycket specifik, det vill säga inget kodon kodar för mer än en aminosyra, utan överlappning, även om det i vissa fall kan finnas olika startkodon, vilket gör att olika proteiner kan syntetiseras från samma kod.
  • Kontinuitet. Koden är kontinuerlig och har inga avbrott av något slag, eftersom den är en lång kedja av kodoner som alltid transkriberas i samma betydelse och riktning, från startkodonet till stoppkodonet.
  • Degeneration. Den genetiska koden har redundanser, men aldrig oklarheter, det vill säga två kodon kan motsvara samma aminosyra, men aldrig samma kodon till två olika aminosyror. Det finns alltså fler olika kodon än vad som är minimalt nödvändigt för att lagra Genetisk information.

Upptäckten av den genetiska koden

Nirenberg och Matthaei fann att varje kodon kodade för en aminosyra.

Den genetiska koden upptäcktes på 1960-talet, efter att de anglosaxiska forskarna Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson och Maurice Wilkins (1916-2004) upptäckte DNA-struktur, startar den genetiska studien av cellulär proteinsyntes.

1955 lyckades forskarna Severo Ochoa och Marianne Grunberg-Manago isolera enzym polynukleotidfosforas. De fann att i närvaro av alla typer av nukleotider byggde detta protein ett mRNA eller budbärare som består av samma kvävebas, det vill säga en enda nukleotidpolypeptid. Detta kastade ljus över det möjliga ursprunget för både DNA och RNA.

Rysk-amerikanen George Gamow (1904-1968) föreslog modellen för den genetiska koden som bildas av kombinationer av de kvävehaltiga baser som är kända idag. Crick, Brenner och deras medarbetare visade dock att kodoner består av endast tre kvävebaser.

Det första beviset på överensstämmelse mellan samma kodon och en aminosyra erhölls 1961 tack vare Marshall Warren Nirenberg och Heinrich Matthaei.

Att tillämpa sina metoder, Nirenberg och Philip Leder kunde översätta 54 av de återstående kodonen. Därefter slutförde Har Gobind Khorana transkriptionen av koden. Många av dem som var inblandade i denna kapplöpning för att knäcka den genetiska koden tilldelades Nobelpriset i medicin.

Den genetiska kodens funktion

I ribosomer översätts kodonsekvensen till aminosyrasekvens.

Den genetiska kodens funktion är avgörande vid syntesen av proteiner, det vill säga vid tillverkningen av de grundläggande elementära föreningarna för existensen av liv som vi förstår det. Därför är det det grundläggande mönstret för den fysiologiska konstruktionen av organismer, både dess vävnader och dess enzymer, ämnen och vätskor.

För detta fungerar den genetiska koden som en mall i DNA, från vilket RNA syntetiseras, vilket är en slags spegelbild. Sedan i RNA flyttar det till de cellulära organellerna som är ansvariga för konstruktionen av proteiner (ribosomer).

I ribosomer börjar syntesen enligt mönstret som gick från DNA till RNA. Varje gen är alltså associerad med en aminosyra som bygger en kedja av polypeptider. Så här fungerar den genetiska koden.

Ursprunget till den genetiska koden

Ursprunget till den genetiska koden är förmodligen det största mysteriet i livet. Det är intuitat, eftersom det är gemensamt för alla kända levande varelser, att dess uppträdande på planeten var före den första levande varelsens, det vill säga den primitiva cellen som skulle ge upphov till allt livets riken.

Till en början var det troligt att det var mycket mindre omfattande och hade bara informationen för att koda för några aminosyror, men det skulle ha vuxit i komplexitet allt eftersom livet uppstod och utvecklades.

!-- GDPR -->