genetisk kode

Biolog

2022

Vi forklarer, hvad den genetiske kode er, dens funktion, sammensætning, oprindelse og andre karakteristika. Også hvordan var dens opdagelse.

RNA er ansvarlig for at bruge DNA-koden til at syntetisere proteiner.

Hvad er den genetiske kode?

Den genetiske kode er den specifikke rækkefølge af nukleotider i den sekvens, der udgør DNA. Det er også det regelsæt, hvorfra nævnte sekvens er oversat af RNA i en aminosyresekvens, at komponere en protein. Med andre ord afhænger proteinsyntesen af ​​denne kode.

Alle levende væsner De har en genetisk kode, der organiserer deres DNA og RNA. På trods af de åbenlyse forskelle mellem de forskellige kongeriger af livet, viser det genetiske indhold sig i vid udstrækning at ligne, hvilket tyder på, at det hele liv det må have haft en fælles oprindelse. Små variationer i den genetiske kode kan give anledning til en anden art.

Sekvensen af ​​den genetiske kode omfatter kombinationer af tre nukleotider, som hver kaldes et kodon og er ansvarlige for at syntetisere en specifik aminosyre (polypeptid).

Disse nukleotider kommer fra fire forskellige typer nitrogenholdige baser: adenin (A), thymin (T), guanin (G) og cytosin (C) i DNA, og adenin (A), uracil (U), guanin (G), og cytosin (C) i RNA.

På denne måde opbygges en kæde på op til 64 kodoner, hvoraf 61 udgør selve koden (det vil sige, de syntetiserer aminosyrer) og 3 markerer start- og stoppositioner i sekvensen.

Efter den rækkefølge, som denne genetiske struktur bestemmer, celler Kroppen kan samle aminosyrer og syntetisere specifikke proteiner, som vil opfylde visse funktioner i kroppen.

Karakteristika for den genetiske kode

Den genetiske kode har en række grundlæggende egenskaber, som er:

  • Universalitet Som vi har sagt før, deler alle levende organismer den genetiske kode, fra virus Y bakterie så længe personer, planter Y dyr. Det betyder, at et specifikt kodon er forbundet med den samme aminosyre, uanset hvilken organisme det er. Der kendes 22 forskellige genetiske koder, som er varianter af den genetiske standardkode i blot en eller to kodoner.
  • Specificitet Koden er meget specifik, det vil sige ingen kodon koder for mere end én aminosyre uden overlapning, selvom der i nogle tilfælde kan være forskellige startkodoner, som gør det muligt at syntetisere forskellige proteiner ud fra den samme kode.
  • Kontinuitet. Koden er kontinuerlig og har ingen afbrydelser af nogen art, idet den er en lang kæde af kodoner, der altid transskriberes i samme betydning og retning, fra startkodonet til stopkodonet.
  • Degeneration. Den genetiske kode har redundanser, men aldrig uklarheder, det vil sige, at to kodoner kan svare til den samme aminosyre, men aldrig den samme kodon til to forskellige aminosyrer. Der er således flere forskellige kodoner, end det er minimalt nødvendigt for at opbevare Genetisk information.

Opdagelse af den genetiske kode

Nirenberg og Matthaei fandt ud af, at hver kodon kodede for en aminosyre.

Den genetiske kode blev opdaget i 1960'erne, efter at angelsaksiske videnskabsmænd Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson og Maurice Wilkins (1916-2004) opdagede DNA struktur, starter den genetiske undersøgelse af cellulær proteinsyntese.

I 1955 lykkedes det forskerne Severo Ochoa og Marianne Grunberg-Manago at isolere enzym polynukleotidphosphorase. De fandt ud af, at i nærvær af enhver type nukleotider, byggede dette protein et mRNA eller budbringer, der består af den samme nitrogenbase, det vil sige et enkelt nukleotidpolypeptid. Dette kastede lys over den mulige oprindelse af både DNA og RNA.

Den russisk-amerikaner George Gamow (1904-1968) foreslog modellen for den genetiske kode dannet af kombinationer af de nitrogenholdige baser, der kendes i dag. Crick, Brenner og deres samarbejdspartnere viste imidlertid, at kodoner kun består af tre nitrogenholdige baser.

Det første bevis på korrespondance mellem det samme kodon og en aminosyre blev opnået i 1961 takket være Marshall Warren Nirenberg og Heinrich Matthaei.

Anvende deres metoder, Nirenberg og Philip Leder var i stand til at oversætte 54 af de resterende kodoner. Efterfølgende fuldførte Har Gobind Khorana transskriptionen af ​​koden. Mange af dem, der var involveret i dette kapløb om at knække den genetiske kode, blev tildelt Nobelprisen i medicin.

Funktion af den genetiske kode

I ribosomer oversættes kodonsekvensen til aminosyresekvens.

Funktionen af ​​den genetiske kode er afgørende i syntesen af ​​proteiner, det vil sige i fremstillingen af ​​de grundlæggende elementære forbindelser for eksistensen af liv som vi forstår det. Derfor er det det grundlæggende mønster for den fysiologiske konstruktion af organismer, både dets væv og dets enzymer, stoffer og væsker.

Til dette fungerer den genetiske kode som en skabelon i DNA, hvorfra der syntetiseres RNA, som er en slags spejlbillede. Derefter i RNA flytter det til de cellulære organeller, der er ansvarlige for konstruktionen af ​​proteiner (ribosomer).

I ribosomer begynder syntesen efter det mønster, der gik fra DNA til RNA. Hvert gen er således forbundet med en aminosyre, der opbygger en kæde af polypeptider. Sådan fungerer den genetiske kode.

Oprindelsen af ​​den genetiske kode

Oprindelsen af ​​den genetiske kode er sandsynligvis det største mysterium i livet. Det er intuitivt, eftersom det er fælles for alle kendte levende væsener, at dets tilsynekomst på planeten var forud for det første levende væsens, det vil sige den primitive celle, der ville give anledning til alle livets riger.

I første omgang er det sandsynligt, at det var meget mindre omfattende og kun havde informationen til at kode for nogle få aminosyrer, men det ville være vokset i kompleksitet, efterhånden som livet opstod og udviklede sig.

!-- GDPR -->