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DNA 분자에는 생명체를 형성, 유지 및 조절하는 지침이 포함되어 있습니다. 이러한 명령은 단백질에 의해 수행되며 전사 와 번역 이라는 두 가지 프로세스로 형성됩니다 .
전사 중에 특정 단백질을 합성하는 데 필요한 DNA 조각이 복사됩니다. 결과 사본은 메신저 RNA(mRNA)입니다. 이 mRNA는 합성할 단백질의 일부를 형성할 아미노산을 결정하는 코돈(codon)이라고 하는 세 개의 뉴클레오티드 그룹 또는 삼중항 형태로 정보를 전달합니다(아미노산은 단백질을 구성하는 분자입니다 ). 이 코돈은 유전자 코드로 구성됩니다.
유전자 코드
유전자 코드는 번역을 가능하게 하는 “언어”, 즉 DNA에서 즉, mRNA로 복사된 정보가 해석되고 새로운 단백질이 형성되는 메커니즘입니다 .
코돈 의 존재는 조지 가모프(George Gamow)에 의해 제기되었는데, 그는 단백질을 구성하는 20개의 아미노산이 3개의 질소 염기로부터만 형성되며 가능한 조합은 64개의 아미노산이 될 것이라고 제안했습니다.
따라서 유전자 코드는 코돈과 해당 아미노산의 64개 조합으로 구성됩니다 . 아미노산을 암호화하는 61개의 코돈과 새로운 단백질의 형성 또는 합성의 완료를 결정하는 3개의 코돈이 있습니다.
유전자 코드의 속성
- 유전자 코드는 퇴화되고 중복됩니다. 61개의 코돈만이 20개의 아미노산을 암호화한다는 점을 고려하면 대부분의 아미노산에 대해 하나 이상의 코돈이 있어야 한다는 것이 연구자에게 분명했습니다. 이러한 이유로 코드는 퇴화되고 중복된다고 합니다. 예를 들어, 메티오닌과 트립토판은 단일 삼중항으로 코딩됩니다. 아르기닌, 류신 및 세린은 6개의 삼중항으로 암호화됩니다. 다른 15개의 아미노산은 2, 3, 4개의 삼중항으로 코딩됩니다.
- 유전자 코드는 보편적입니다. 박테리아에서 인간에 이르기까지 거의 모든 생명체의 유전자 코드는 동일합니다. 일부 예외는 단백질 합성을 위한 종결 코돈이 아미노산을 암호화하는 몇 가지 박테리아 및 원생 생물 종에서 발생합니다. 일부 효모 종에서는 코돈이 유전자 코드에 설정된 것과 다른 아미노산을 암호화하는 것으로 관찰되었습니다.
- 유전자 코드는 중첩되지 않습니다. 뉴클레오티드는 하나의 코돈의 일부일 뿐이며, 이는 유전자 코드가 중첩되지 않음을 나타냅니다. 이것은 특정 아미노산이 존재하는 다른 아미노산이 앞이나 뒤에 올 수 있음을 관찰함으로써 입증됩니다. 2개의 연속적인 코돈이 뉴클레오티드를 공유하는 경우 주어진 아미노산은 기껏해야 4개의 다른 아미노산이 앞이나 뒤에 올 수 있습니다.
- 유전 암호는 뉴클레오티드의 추가 또는 손실에 의해 변경될 수 있습니다. mRNA의 서열에 뉴클레오타이드가 추가되면 그 시점부터 모든 아미노산이 변경됩니다. 시퀀스에서 뉴클레오티드가 누락된 경우에도 마찬가지입니다. 추가 또는 손실이 3개의 뉴클레오티드 또는 3의 배수인 경우, 하나 이상의 아미노산이 형성되는 단백질의 아미노산 서열에 추가됩니다.
완전한 유전자 코드는 아래에 제시되어 있습니다.
코돈과 단백질 합성
새로운 단백질이 만들어지면 리보솜이라는 소기관이 mRNA 분자에 부착됩니다. 거기에서 mRNA를 구성하는 코돈은 각각 특정 아미노산과 안티코돈이라고 하는 각 코돈에 상보적인 서열을 가지고 있는 다른 전달 RNA 분자와 결합합니다. 서로 다른 tRNA가 리보솜에 가지고 있던 아미노산을 떠나면서 함께 모여 새로운 단백질을 형성합니다.
출처
Curtis, H., Barnes, N.S., Schnek, A., Massarini, A. 생물학 . 7판. Editorial Médica Panamericana., 부에노스 아이레스, 2013.
