หุ้น:
codon คืออะไร (พันธุศาสตร์)
codon คือการรวมกันที่เป็นไปได้ 64 อย่างของนิวคลีโอไทด์ทั้งสามโดยอิงจากสี่ตัวที่รวมกันเป็นกรดนิวคลีอิก นั่นคือบล็อกของ "จดหมาย" สามฉบับหรือสามเท่าสร้างขึ้นจากการรวมกันของนิวคลีโอไทด์ทั้งสี่.
เหล่านี้คือ deoxyribonucleotides ที่มี adenine ฐานไนโตรเจน guanine, thymine และ cytosine ใน DNA ในอาร์เอ็นเอพวกมันคือไรโบนิวคลีโอไทด์ที่มีอะเดียนเบสไนโตรเจน, กัวนีน, ยูราซิลและไซโตซีน.
แนวคิด codon ใช้เฉพาะกับยีนที่รหัสสำหรับโปรตีน ข้อความที่ถูกเข้ารหัสใน DNA จะถูกอ่านในบล็อกของสามตัวอักษรเมื่อประมวลผลข้อมูลผู้ส่งสารของคุณแล้ว Codon กล่าวโดยย่อคือหน่วยพื้นฐานของการเข้ารหัสสำหรับยีนที่ถูกแปล.
ดัชนี
- 1 Codons และกรดอะมิโน
- 2 ข่าวสารผู้ส่งสารและการแปล
- 2.1 ข้อความทางพันธุกรรม
- 3 Codons และ anticodones
- 4 ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม
- 4.1 Organelles
- 5 อ้างอิง
โคดอนและกรดอะมิโน
หากสำหรับแต่ละตำแหน่งด้วยคำพูดของตัวอักษรสามตัวเรามีความเป็นไปได้สี่อย่างผลิตภัณฑ์ 4 X 4 X 4 จะให้ 64 ชุดที่เป็นไปได้ โคดอนเหล่านี้แต่ละตัวสอดคล้องกับกรดอะมิโนโดยเฉพาะ - ยกเว้นสามฟังก์ชันนั้นเป็นโคดอนสิ้นสุดการอ่าน.
การแปลงข้อความที่เข้ารหัสด้วยฐานไนโตรเจนในกรดนิวคลีอิกเป็นหนึ่งเดียวกับกรดอะมิโนในเปปไทด์เรียกว่าการแปล โมเลกุลที่รวบรวมข้อความจาก DNA ไปยังไซต์การแปลเรียกว่าร่อซู้ลอาร์เอ็นเอ.
triplet ของร่อซู้ล RNA เป็น codon ซึ่งจะทำการแปลบนไรโบโซม โมเลกุลของอะแดปเตอร์ขนาดเล็กที่เปลี่ยนภาษาของนิวคลีโอไทด์เป็นกรดอะมิโนในไรโบโซมคือการถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ.
ข้อความผู้ส่งสารและการแปล
ข้อความที่รหัสสำหรับโปรตีนประกอบด้วยอาร์เรย์เชิงเส้นของนิวคลีโอไทด์ที่เป็นหลายเท่าของสาม ข้อความนี้ดำเนินการโดย RNA ที่เราเรียกว่า messenger (mRNA).
ในสิ่งมีชีวิตเซลลูลาร์ mRNAs ทั้งหมดเกิดขึ้นโดยการถอดรหัสของยีนที่เข้ารหัสใน DNA ของพวกเขา นั่นคือยีนที่เขียนรหัสโปรตีนเป็น DNA ในภาษาของ DNA.
อย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้หมายความว่าใน DNA กฎข้อสามข้อนี้มีการบังคับใช้อย่างเคร่งครัด เมื่อถอดความจาก DNA ตอนนี้ข้อความจะถูกเขียนในภาษา RNA.
mRNA ประกอบด้วยโมเลกุลพร้อมข้อความของยีนขนาบข้างทั้งสองด้านโดยบริเวณที่ไม่มีการเข้ารหัส การดัดแปลง post-transcriptional บางอย่างเช่นการต่อเชือกอนุญาตให้สร้างข้อความที่สอดคล้องกับกฎสามข้อ หากใน DNA กฎข้อสามข้อนี้ดูเหมือนว่าจะไม่ได้รับการเติมเต็ม.
mRNA ถูกส่งไปยังเว็บไซต์ที่ไรโบโซมอยู่และที่นี่ผู้ส่งสารนำการแปลข้อความเป็นภาษาของโปรตีน.
ในกรณีที่ง่ายที่สุดโปรตีน (หรือเปปไทด์) จะมีจำนวนกรดอะมิโนเท่ากับหนึ่งในสามของตัวอักษรของข้อความโดยไม่ต้องมีสามตัว นั่นคือเท่ากับจำนวน codon ของ messenger ลบหนึ่งในความสำเร็จ.
ข้อความทางพันธุกรรม
ข้อความทางพันธุกรรมของยีนที่รหัสสำหรับโปรตีนมักเริ่มต้นด้วย codon ที่แปลเป็นกรดอะมิโน methionine (codon AUG, ใน RNA).
จากนั้นพวกเขาจะยังคงลักษณะจำนวน codon ในความยาวเชิงเส้นและลำดับที่เฉพาะเจาะจงและสิ้นสุดใน codon หยุด Stop codon สามารถเป็นหนึ่งใน codons opal (UGA), อำพัน (UAG) หรือ ocher (UAA).
สิ่งเหล่านี้ไม่มีความเทียบเท่าในภาษากรดอะมิโนดังนั้นจึงไม่มีการถ่ายโอน RNA ที่สอดคล้องกัน อย่างไรก็ตามในสิ่งมีชีวิตบางตัว UGA codon อนุญาตให้มีการรวมตัวกันของ selenocysteine กรดอะมิโนที่ได้รับการดัดแปลง ในคนอื่น ๆ UAG codon อนุญาตให้มีการรวมตัวของ pyrrolysin กรดอะมิโน.
คอมเพล็กซ์ Messenger RNA พร้อมไรโบโซมและการเริ่มต้นของการแปลช่วยให้การรวมตัวกันของ methionine เริ่มต้น หากกระบวนการนี้ประสบความสำเร็จโปรตีนจะยืดตัว (ยืด) ขณะที่ tRNA แต่ละตัวบริจาคกรดอะมิโนที่สอดคล้องกันที่ได้รับคำแนะนำจากผู้ส่งสาร.
เมื่อถึง codon หยุดการรวมตัวกันของกรดอะมิโนจะหยุดการแปลจะสรุปและเปปไทด์สังเคราะห์ถูกปล่อยออกมา.
ปลาและแอนโธโดดอน
แม้ว่ามันจะเป็นการทำให้กระบวนการที่ซับซ้อนมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่การทำงานร่วมกันของ codon-anticodon สนับสนุนสมมติฐานของการแปลโดย complementarity.
ตามนี้สำหรับ codon แต่ละตัวใน messenger การทำงานร่วมกับ tRNA เฉพาะจะถูกกำหนดโดย complementarity กับฐานของ anticodon.
anticodon เป็นลำดับของนิวคลีโอไทด์สามชนิด (triplet) ที่มีอยู่ในฐานวงกลมของ tRNA ทั่วไป แต่ละ tRNA ที่เฉพาะเจาะจงสามารถโหลดด้วยกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจงซึ่งจะเหมือนกันเสมอ.
ด้วยวิธีนี้เมื่อการรับรู้ anticodon ผู้ส่งสารบ่งชี้ถึงไรโบโซมว่ามันจะต้องยอมรับกรดอะมิโนที่มี tRNA ซึ่งเป็นส่วนประกอบในส่วนนั้น.
จากนั้น tRNA จะทำหน้าที่เป็นอะแดปเตอร์ที่อนุญาตให้ทำการตรวจสอบการแปลโดยไรโบโซม อะแดปเตอร์นี้ในขั้นตอนการอ่าน codon สามตัวอักษรช่วยให้การรวมตัวกันเชิงเส้นของกรดอะมิโนที่ในที่สุดข้อความที่แปล.
ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม
การติดต่อ Codon: กรดอะมิโนเป็นที่รู้จักกันในชีววิทยาเป็นรหัสพันธุกรรม รหัสนี้ยังมี codons สามรายการสำหรับการยกเลิกการแปล.
มีกรดอะมิโนที่จำเป็น 20 ชนิด; แต่ในทางกลับกันมี 64 codons สำหรับการกลับคืนสภาพเดิม หากเรากำจัด codon การเลิกจ้างสามตัวเรายังมี 61 ที่จะเข้ารหัสกรดอะมิโน.
เมไทโอนีนจะถูกเข้ารหัสโดย codon AUG- ซึ่งเป็น codon เริ่มต้น แต่ยังรวมถึงกรดอะมิโนเฉพาะนี้ในส่วนอื่น ๆ ของข้อความ (ยีน).
สิ่งนี้นำไปสู่กรดอะมิโน 19 ชนิดที่ถูกเข้ารหัสโดยเหลือ 60 codons กรดอะมิโนจำนวนมากถูกเข้ารหัสโดยโคดอนเดี่ยว อย่างไรก็ตามมีกรดอะมิโนอื่น ๆ ที่ถูกเข้ารหัสโดย codon มากกว่าหนึ่งตัว การขาดความสัมพันธ์ระหว่างโคดอนและกรดอะมิโนนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่าความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม.
organelles
ในที่สุดรหัสพันธุกรรมบางส่วนเป็นสากล ในยูคาริโอตมีออร์กาเนลล์อื่น ๆ (ที่ได้มาจากวิวัฒนาการ) ซึ่งการแปลที่แตกต่างกันนั้นได้รับการตรวจสอบแล้วกว่าสิ่งที่ตรวจสอบในไซโตพลาสซึม.
ออร์แกเนลล์เหล่านี้มีจีโนมของตัวเอง (และการแปล) คือคลอโรพลาสต์และไมโตคอนเดรีย รหัสพันธุกรรมของคลอโรพลาสต์ไมโตคอนเดรียนิวเคลียสของยูคาริโอตและนิวรอยด์ของแบคทีเรียนั้นไม่เหมือนกันทุกประการ.
อย่างไรก็ตามในแต่ละกลุ่มมันเป็นสากล ตัวอย่างเช่นยีนของพืชที่ถูกโคลนและแปลสู่เซลล์สัตว์จะก่อให้เกิดเปปไทด์ที่มีลำดับเชิงเส้นเดียวกันของกรดอะมิโนที่จะถูกแปลเป็นพืชต้นกำเนิด.
การอ้างอิง
- Alberts, B. , Johnson, A.D. , Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) ชีววิทยาโมเลกุลของเซลล์ (6)TH Edition) W. W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
- Brooker, R. J. (2017) พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
- Goodenough, U. W. (1984) พันธุศาสตร์ W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
- Griffiths, A.J.F. , Wessler, R. , Carroll, S.B. , Doebley, J. (2015) การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมเบื้องต้น (11TH Ed.) นิวยอร์ก: ว. วชิรเอช. ฟรีแมนนิวยอร์กนิวยอร์กสหรัฐอเมริกา.
- Koonin, E.V. , Novozhilov, A.S. (2017) กำเนิดและวิวัฒนาการของรหัสพันธุกรรมสากล การทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปี, 7; 51: 45-62.
- Manickam, N. , Joshi, K. , Bhatt, M.J. , Farabaugh, P.J. (2016) ผลของการดัดแปลง tRNA ต่อความแม่นยำในการแปลขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของโคดอน - แอนติคอนดอนที่แท้จริง การวิจัยกรดนิวคลีอิก, 44: 1871-81.