Σύντομα

Ο γενετικός κώδικας


Το γενετικό μήνυμα που περιέχεται στο DNA αποτελείται από ένα αλφάβητο τεσσάρων γραμμάτων που αντιστοιχεί στα τέσσερα νουκλεοτίδια: Α, Τ, Γ και Ζ.

Με αυτά τα τέσσερα γράμματα είναι απαραίτητο να σχηματιστούν "λέξεις" που έχουν την έννοια των "αμινοξέων". Κάθε πρωτεΐνη αντιστοιχεί σε μια "φράση" που σχηματίζεται από τις "λέξεις", τα οποία είναι τα αμινοξέα. Πώς θα μπορούσαν να συνδυαστούν μόνο τέσσερα γράμματα του αλφαβήτου DNA ώστε να αντιστοιχούν σε κάθε μια από τις είκοσι "λέξεις" που αντιπροσωπεύουν τα είκοσι διαφορετικά αμινοξέα που εμφανίζονται στα ζωντανά πράγματα;

Μια λαμπρή πρόταση που προτάθηκε από διάφορους ερευνητές και αργότερα επιβεβαιώθηκε με πειραματικές μεθόδους ήταν αυτή κάθε τρία γράμματα (μια ρωγμή βάσεων) του DNA θα αντιστοιχούσε σε μια "λέξη", δηλαδή ένα αμινοξύ. Σε αυτή την περίπτωση, θα υπήρχε 64 πιθανοί συνδυασμοί τριών γραμμάτων, η οποία θα ήταν περισσότερο από αρκετή για να κωδικοποιήσει το είκοσι διαφορετικοί τύποι αμινοξέων (Μαθηματικά, με τη χρήση της μεθόδου συνδυασμού θα ήταν τότε 4 γράμματα συνδυασμένα 3 με 3, δηλαδή 43 = 64 πιθανοί συνδυασμοί).

Ο γενετικός κώδικας του DNA εκφράζεται με ρωγμές βάσης, οι οποίες ονομάστηκαν κωδικόνια. Κάθε κωδικόνιο, αποτελούμενο από τρία γράμματα, αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο αμινοξύ.

Η αλληλογραφία ανάμεσα στο τρίο βάσης DNA, το τρίο βάσης RNA και τα αμινοξέα που καθορίζουν είναι ένα κωδικοποιημένο μήνυμα που έχει αποκαλυφθεί ως "γενετικός κώδικας".

Αλλά, προκύπτει ένα πρόβλημα. Υπάρχουν είκοσι διαφορετικά αμινοξέα, έτσι υπάρχουν περισσότερα κωδικόνια από τα είδη αμινοξέων! Πρέπει λοιπόν να συμπεράνουμε ότι υπάρχουν αμινοξέα που προσδιορίζονται από περισσότερα από ένα κωδικόνια, τα οποία έχουν επιβεβαιωθεί. Ο παρακάτω πίνακας προσδιορίζει τα κωδικόνια mRNA που μπορούν να σχηματιστούν και τα αντίστοιχα αμινοξέα που καθορίζουν.

Λέμε ότι ο γενετικός κώδικας είναι καθολικός, διότι σε όλους τους οργανισμούς της γης σήμερα λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο, είτε είναι βακτήρια, καρότα ή άνθρωποι.

Το κωδικόνιο AUG, το οποίο κωδικοποιεί για την αμινοξική μεθειονίνη, σημαίνει επίσης έναρξη έναρξης, δηλ. Είναι ένα κωδικόνιο που υποδεικνύει σε ριβοσώματα ότι αυτό το τρίο βάσεων θα πρέπει να αρχίσει να διαβάζει το mRNA.

Σημειώστε ότι τα τρία κωδικόνια δεν καθορίζουν αμινοξέα.. Αυτά είναι τα κωδικόνια UAA, UAG και UGA, που ονομάζονται κωδικόνια και να σταματήσουν κατά την ανάγνωση (ή κωδικώνια σταματήματος) του RNA από ριβοσώματα στην πρωτεϊνική σύνθεση.

Ο γενετικός κώδικας λέγεται ότι είναι εκφυλισμένος επειδή κάθε λέξη (που σημαίνει αμινοξύ) μπορεί να προσδιοριστεί από περισσότερα από ένα σετ.