genetska koda

Biolog

2022

Pojasnimo, kaj je genetska koda, njeno delovanje, sestavo, izvor in druge značilnosti. Tudi, kako je bilo njegovo odkritje.

RNA je odgovorna za uporabo kode DNK za sintezo beljakovin.

Kaj je genetska koda?

Genetska koda je specifičen vrstni red nukleotidov v zaporedju, ki sestavlja DNK. To je tudi niz pravil, iz katerih omenjeno zaporedje prevaja RNA v zaporedju aminokislin, da sestavi a beljakovine. Z drugimi besedami, sinteza beljakovin je odvisna od te kode.

Vse živa bitja Imajo genetsko kodo, ki organizira njihovo DNK in RNK. Kljub očitnim razlikam med različnimi kraljestva življenja se izkaže, da je genetska vsebina v veliki meri podobna, kar kaže na to, da je celotna življenje moralo je imeti skupen izvor. Drobne razlike v genetski kodi lahko povzročijo različne vrste.

Zaporedje genetske kode obsega kombinacije treh nukleotidov, od katerih se vsak imenuje kodon in je odgovoren za sintezo specifične aminokisline (polipeptida).

Ti nukleotidi izvirajo iz štirih različnih vrst dušikovih baz: adenin (A), timin (T), gvanin (G) in citozin (C) v DNK ter adenin (A), uracil (U), gvanin (G), in citozin (C) v RNA.

Na ta način se zgradi veriga do 64 kodonov, od katerih jih 61 sestavlja samo kodo (torej sintetizirajo aminokisline) in 3 označujejo začetne in končne položaje v zaporedju.

Po vrstnem redu, ki ga določa ta genetska struktura, se celice Telo lahko zbira aminokisline in sintetizira specifične beljakovine, ki bodo opravljale določene funkcije v telesu.

Značilnosti genetske kode

Genetska koda ima vrsto osnovnih značilnosti, ki so:

  • Univerzalnost Kot smo že povedali, si vsi živi organizmi delijo genetsko kodo iz virus Y bakterije dokler oseb, rastline Y živali. To pomeni, da je določen kodon povezan z isto aminokislino, ne glede na to, za kakšen organizem gre. Znanih je 22 različnih genetskih kod, ki so različice standardne genetske kode v samo enem ali dveh kodonih.
  • Posebnost Koda je zelo specifična, to pomeni, da ni kodonov za več kot eno aminokislino, brez prekrivanja, čeprav so v nekaterih primerih lahko različni začetni kodoni, ki omogočajo sintetizacijo različnih proteinov iz iste kode.
  • Kontinuiteta. Koda je neprekinjena in nima nobenih prekinitev, saj je dolga veriga kodonov, ki se vedno transkribira v istem pomenu in smeri, od začetnega kodona do stop kodona.
  • Degeneracija. Genetska koda ima redundance, nikoli pa dvoumnosti, to pomeni, da lahko dva kodona ustrezata isti aminokislini, nikoli pa isti kodon dvema različnima aminokislinama. Tako obstaja več različnih kodonov, kot je minimalno potrebno za shranjevanje Genetske informacije.

Odkritje genetske kode

Nirenberg in Matthaei sta ugotovila, da vsak kodon kodira aminokislino.

Genetska koda je bila odkrita v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, potem ko so anglosaksonski znanstveniki Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson in Maurice Wilkins (1916-2004) odkrili Struktura DNK, s čimer se začne genetska študija sinteze celičnih beljakovin.

Leta 1955 sta znanstvenika Severo Ochoa in Marianne Grunberg-Manago uspela izolirati encim polinukleotidna fosforaza. Ugotovili so, da je ta beljakovina v prisotnosti katere koli vrste nukleotidov zgradila mRNA ali glasnik, sestavljen iz iste dušikove baze, to je enega samega nukleotidnega polipeptida. To je osvetlilo možen izvor tako DNK kot RNA.

Rusko-Američan George Gamow (1904-1968) je predlagal model genetske kode, ki jo tvorijo kombinacije danes znanih dušikovih baz. Vendar so Crick, Brenner in njihovi sodelavci pokazali, da so kodoni sestavljeni iz samo treh dušikovih baz.

Prvi dokaz ujemanja med istim kodonom in aminokislino je bil pridobljen leta 1961 po zaslugi Marshalla Warrena Nirenberga in Heinricha Matthaeija.

Uporaba njihovih metode, sta Nirenberg in Philip Leder uspela prevesti 54 preostalih kodonov. Kasneje je Har Gobind Khorana dokončal transkripcijo kode. Mnogi od tistih, ki so sodelovali v tej tekmi za razbijanje genetske kode, so prejeli Nobelovo nagrado za medicino.

Funkcija genetske kode

V ribosomih se kodonsko zaporedje prevede v zaporedje aminokislin.

Funkcija genetske kode je ključnega pomena pri sintezi beljakovin, to je pri izdelavi osnovnih elementarnih spojin za obstoj življenje kot ga razumemo. Zato je temeljni vzorec za fiziološko konstrukcijo organizmov, tako njegovih tkiv kot njegovih encimov, snovi in ​​tekočin.

Za to deluje genetska koda kot predloga v DNK, iz katere se sintetizira RNA, ki je nekakšna zrcalna slika. Nato se v RNA premakne v celične organele, ki so odgovorne za gradnjo beljakovin (ribosomov).

V ribosomih se sinteza začne po vzorcu, ki je prešel iz DNK v RNA. Vsak gen je tako povezan z aminokislino, ki gradi verigo polipeptidov. Tako deluje genetska koda.

Izvor genetske kode

Izvor genetske kode je verjetno največja skrivnost v življenju. Intuicija je, ker je vsem znanim živim bitjem skupno, da je bil njen pojav na planetu pred pojavom prvega živega bitja, to je primitivne celice, ki bi povzročila vse kraljestva življenja.

Sprva je bilo verjetno, da je bil veliko manj obsežen in je imel le informacije za kodiranje nekaj aminokislin, vendar bi se z nastajanjem in razvojem življenja povečala kompleksnost.

!-- GDPR -->