Tabla de Contenidos
Das DNA-Molekül enthält die Anweisungen, um ein Lebewesen zu bilden, zu erhalten und zu regulieren. Diese Anweisungen werden von Proteinen ausgeführt, die aus zwei Prozessen gebildet werden: Transkription und Translation .
Während der Transkription werden DNA-Fragmente kopiert, die für die Synthese bestimmter Proteine erforderlich sind. Die resultierende Kopie ist Boten-RNA (mRNA). Diese mRNA trägt Informationen in Form von Gruppen von drei Nukleotiden oder Tripletts, die als Codons bezeichnet werden und bestimmen, welche Aminosäuren Teil des zu synthetisierenden Proteins sind ( Aminosäuren sind die Moleküle, aus denen Proteine bestehen ). Diese Codons sind im genetischen Code organisiert.
der genetische Code
Der genetische Code ist die „Sprache“, die die Übersetzung ermöglicht, also der Mechanismus, durch den von der DNA, also in die mRNA, kopierte Informationen interpretiert und daraus neue Proteine gebildet werden .
Die Existenz von Codons wurde von George Gamow angesprochen, der vorschlug, dass die 20 Aminosäuren, aus denen Proteine bestehen, nur aus drei stickstoffhaltigen Basen gebildet werden, wobei die möglichen Kombinationen 64 Aminosäuren wären.
Somit besteht der genetische Code aus 64 Kombinationen von Codons und den entsprechenden Aminosäuren . Es gibt 61 Codons, die für Aminosäuren codieren, und drei Codons, die den Abschluss der Bildung oder Synthese des neuen Proteins bestimmen.
Eigenschaften des genetischen Codes
- Der genetische Code ist degeneriert und redundant. Angesichts der Tatsache, dass nur 61 Codons für 20 Aminosäuren kodieren, war den Forschern klar, dass es für die meisten Aminosäuren mehr als ein Codon geben sollte. Aus diesem Grund wird der Code als degeneriert und redundant bezeichnet. Beispielsweise werden Methionin und Tryptophan durch ein einzelnes Triplett kodiert. Arginin, Leucin und Serin werden von sechs Tripletts kodiert. Die anderen 15 Aminosäuren werden von zwei, drei und vier Tripletts kodiert.
- Der genetische Code ist universell. Für fast alle Lebewesen, von Bakterien bis zum Menschen, ist der genetische Code gleich. Einige Ausnahmen treten bei einigen Arten von Bakterien und Protisten auf , bei denen ein Terminationscodon für die Proteinsynthese eine Aminosäure kodiert. Bei einigen Hefearten wurde auch beobachtet, dass ein Codon für eine andere Aminosäure kodiert als die im genetischen Code festgelegte.
- Der genetische Code wird nicht überlagert. Ein Nukleotid ist nur ein Teil eines Codons, was darauf hinweist, dass der genetische Code keine Überlappungen aufweist. Dies wird durch die Beobachtung belegt, dass einer bestimmten Aminosäure jede der anderen existierenden Aminosäuren vorangehen oder folgen kann. Wenn zwei aufeinanderfolgende Codons Nukleotide gemeinsam haben, können einer gegebenen Aminosäure nur höchstens vier andere Aminosäuren vorangehen oder folgen.
- Der genetische Code kann durch Hinzufügung oder Verlust von Nukleotiden verändert werden. Wird der Sequenz in der mRNA ein Nukleotid hinzugefügt, werden ab diesem Zeitpunkt alle Aminosäuren verändert. Das gleiche passiert, wenn ein Nukleotid in der Sequenz fehlt. Wenn die Hinzufügung oder der Verlust drei Nukleotide oder ein Vielfaches von drei beträgt, werden eine oder mehrere Aminosäuren zu der Aminosäuresequenz des gebildeten Proteins hinzugefügt.
Der vollständige genetische Code ist unten dargestellt.
Codons und Proteinsynthese
Wenn ein neues Protein hergestellt werden soll, wird eine Organelle namens Ribosom an das mRNA-Molekül gebunden. Dort verbinden sich die Codons, aus denen die mRNA besteht, mit verschiedenen Transfer-RNA-Molekülen, die jeweils eine bestimmte Aminosäure und eine zu jedem Codon komplementäre Sequenz tragen, ein sogenanntes Anticodon. Wenn verschiedene tRNAs die von ihnen getragenen Aminosäuren im Ribosom verlassen, kommen sie zusammen und bilden das neue Protein.
Quellen
Curtis, H., Barnes, N. S., Schnek, A., Massarini, A. Biology . 7. Auflage. Editorial Médica Panamericana., Buenos Aires, 2013.
