Tabla de Contenidos
Το μόριο DNA περιέχει τις οδηγίες για το σχηματισμό, τη διατήρηση και τη ρύθμιση ενός ζωντανού πράγματος. Αυτές οι οδηγίες πραγματοποιούνται από πρωτεΐνες, οι οποίες σχηματίζονται από δύο διαδικασίες: τη μεταγραφή και τη μετάφραση .
Κατά τη διάρκεια της μεταγραφής, αντιγράφονται θραύσματα DNA που είναι απαραίτητα για τη σύνθεση ορισμένων πρωτεϊνών. Το αντίγραφο που προκύπτει είναι αγγελιοφόρο RNA (mRNA). Αυτό το mRNA μεταφέρει πληροφορίες με τη μορφή ομάδων τριών νουκλεοτιδίων ή τριπλών που ονομάζονται κωδικόνια, τα οποία καθορίζουν ποια αμινοξέα θα αποτελέσουν μέρος της πρωτεΐνης που πρόκειται να συντεθεί (τα αμινοξέα είναι τα μόρια που συνθέτουν τις πρωτεΐνες ). Αυτά τα κωδικόνια είναι οργανωμένα στον γενετικό κώδικα.
ο γενετικός κώδικας
Ο γενετικός κώδικας είναι η «γλώσσα» που επιτρέπει τη μετάφραση, δηλαδή ο μηχανισμός με τον οποίο ερμηνεύονται οι πληροφορίες που αντιγράφονται από το DNA, δηλαδή στο mRNA, και από τον οποίο σχηματίζονται νέες πρωτεΐνες .
Η ύπαρξη κωδικονίων αναφέρθηκε από τον George Gamow, ο οποίος πρότεινε ότι τα 20 αμινοξέα που αποτελούν τις πρωτεΐνες σχηματίζονται μόνο από τρεις αζωτούχες βάσεις, στις οποίες οι πιθανοί συνδυασμοί θα ήταν 64 αμινοξέα.
Έτσι, ο γενετικός κώδικας αποτελείται από 64 συνδυασμούς κωδικονίων και των αντίστοιχων αμινοξέων . Υπάρχουν 61 κωδικόνια που κωδικοποιούν τα αμινοξέα και τρία κωδικόνια που καθορίζουν την ολοκλήρωση του σχηματισμού ή της σύνθεσης της νέας πρωτεΐνης.
Ιδιότητες του γενετικού κώδικα
- Ο γενετικός κώδικας είναι εκφυλισμένος και περιττός. Λαμβάνοντας υπόψη ότι μόνο 61 κωδικόνια κωδικοποιούν 20 αμινοξέα, ήταν σαφές στους ερευνητές ότι θα έπρεπε να υπάρχουν περισσότερα από ένα κωδικόνια για τα περισσότερα αμινοξέα. Για το λόγο αυτό ο κώδικας λέγεται ότι είναι εκφυλισμένος και περιττός. Για παράδειγμα, η μεθειονίνη και η τρυπτοφάνη κωδικοποιούνται από μία τριπλέτα. Η αργινίνη, η λευκίνη και η σερίνη κωδικοποιούνται από έξι τρίδυμα. Τα άλλα 15 αμινοξέα κωδικοποιούνται με δύο, τρία και τέσσερα τρίδυμα.
- Ο γενετικός κώδικας είναι παγκόσμιος. Σχεδόν για όλα τα έμβια όντα, από τα βακτήρια μέχρι τους ανθρώπους, ο γενετικός κώδικας είναι ο ίδιος. Μερικές εξαιρέσεις συμβαίνουν σε μερικά είδη βακτηρίων και πρωτιστών , στα οποία ένα κωδικόνιο τερματισμού για τη σύνθεση πρωτεϊνών κωδικοποιεί ένα αμινοξύ. Σε ορισμένα είδη ζυμομυκήτων έχει επίσης παρατηρηθεί ότι ένα κωδικόνιο κωδικοποιεί ένα διαφορετικό αμινοξύ από αυτό που καθιερώθηκε στον γενετικό κώδικα.
- Ο γενετικός κώδικας δεν υπερτίθεται. Ένα νουκλεοτίδιο είναι μόνο μέρος ενός κωδικονίου, υποδεικνύοντας ότι ο γενετικός κώδικας δεν έχει επικαλύψεις. Αυτό αποδεικνύεται με την παρατήρηση ότι ένα συγκεκριμένο αμινοξύ μπορεί να προηγείται ή να ακολουθείται από οποιοδήποτε από τα άλλα αμινοξέα που υπάρχουν. Εάν δύο διαδοχικά κωδικόνια μοιράζονταν νουκλεοτίδια, ένα δεδομένο αμινοξύ θα μπορούσε να προηγείται ή να ακολουθείται από το πολύ άλλα τέσσερα αμινοξέα.
- Ο γενετικός κώδικας μπορεί να αλλοιωθεί με την προσθήκη ή την απώλεια νουκλεοτιδίων. Εάν προστεθεί ένα νουκλεοτίδιο στην αλληλουχία του mRNA, όλα τα αμινοξέα αλλάζουν από αυτό το σημείο και μετά. Το ίδιο συμβαίνει αν λείπει ένα νουκλεοτίδιο από την αλληλουχία. Εάν η προσθήκη ή η απώλεια είναι τρία νουκλεοτίδια ή πολλαπλάσιο των τριών, ένα ή περισσότερα αμινοξέα προστίθενται στην αλληλουχία αμινοξέων της πρωτεΐνης που σχηματίζεται.
Ο πλήρης γενετικός κώδικας παρουσιάζεται παρακάτω.
κωδικόνια και πρωτεϊνική σύνθεση
Όταν πρόκειται να κατασκευαστεί μια νέα πρωτεΐνη, ένα οργανίδιο που ονομάζεται ριβόσωμα συνδέεται με το μόριο mRNA. Εκεί, τα κωδικόνια που συνθέτουν το mRNA ενώνονται με διαφορετικά μόρια RNA μεταφοράς, τα οποία το καθένα φέρει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ και μια συμπληρωματική αλληλουχία σε κάθε κωδικόνιο, που ονομάζεται αντικωδικόνιο. Καθώς διαφορετικά tRNA εγκαταλείπουν τα αμινοξέα που μετέφεραν στο ριβόσωμα, ενώνονται και σχηματίζουν τη νέα πρωτεΐνη.
Πηγές
Curtis, Η., Barnes, N.S., Schnek, Α., Massarini, Α. Βιολογία . 7η έκδοση. Editorial Médica Panamericana., Μπουένος Άιρες, 2013.