ما هو الكودون؟ (وراثة)

ل كودون هو كل واحد من 64 مجموعة ممكنة من ثلاثة النيوكليوتيدات ، بناءً على الأربعة التي تشكل الأحماض النووية. أي أن الكتل المكونة من ثلاثة "أحرف" ، أو ثلاثة توائم ، مبنية من مجموعات من النيوكليوتيدات الأربعة.

هذه هي ديوكسي ريبونوكليوتيدات ذات القواعد النيتروجينية الأدينين ، الجوانين ، الثيمين والسيتوزين في الحمض النووي. في الحمض النووي الريبي ، هم ريبونوكليوتيدات مع القواعد النيتروجينية الأدينين ، الجوانيين ، اليوراسيل والسيتوزين.

ينطبق مفهوم الكودون فقط على الجينات التي ترمز للبروتينات. سيتم قراءة الرسالة المشفرة في الحمض النووي في كتل من ثلاثة أحرف بمجرد معالجة معلومات رسولك. الكودون ، باختصار ، هو الوحدة الأساسية لترميز الجينات التي تُترجم.

مؤشر

• 1 الكودونات والأحماض الأمينية
• 2 رسالة ، رسل وترجمة
  • 2.1 الرسالة الوراثية
• 3 الكودونات و antodones
• 4 انحطاط الشفرة الوراثية
  • 4.1 العضيات
• 5 المراجع

الكودونات والأحماض الأمينية

إذا كان لدينا أربعة احتمالات لكل موقف بكلمات من ثلاثة أحرف ، فإن المنتج 4 × 4 × 4 يعطينا 64 مجموعة ممكنة. يتوافق كل من هذه الكودونات مع حمض أميني معين - باستثناء ثلاثة منها تعمل ككودونات نهاية القراءة.

يسمى تحويل رسالة مشفرة بقواعد النيتروجين في حمض نووي إلى واحدة مع الأحماض الأمينية في الببتيد الترجمة. يسمى الجزيء الذي يحرك الرسالة من الحمض النووي إلى موقع الترجمة messenger RNA.

ثلاثة أضعاف من الرنا المرسال عبارة عن كودون سيتم تنفيذ ترجمته على الريبوسومات. جزيئات المحول الصغيرة التي تغير لغة النيوكليوتيدات إلى الأحماض الأمينية في الريبوسومات هي الحمض النووي الريبي المنقول.

رسالة ، رسل وترجمة

تتكون الرسالة التي تحتوي على رموز البروتينات من مجموعة خطية من النيوكليوتيدات متعددة من ثلاثة. يتم تنفيذ الرسالة من قبل الجيش الملكي النيبالي نسميه رسول (مرنا).

في الكائنات الحية الخلوية ، تنشأ جميع الرنا المرسال عن طريق نسخ الجين المشفر في الحمض النووي الخاص بها. وهذا يعني أن الجينات التي تفرز البروتينات مكتوبة بالحمض النووي في لغة الدنا.

ومع ذلك ، هذا لا يعني أنه في الحمض النووي يتم تطبيق هذه القاعدة من ثلاثة بصرامة. عند نسخها من الحمض النووي ، تتم كتابة الرسالة الآن بلغة الحمض النووي الريبي.

يتكون الرنا المرسال من جزيء يحمل رسالة الجين ، ويحيط بالجانبين مناطق غير مشفرة. تسمح بعض التعديلات بعد النسخ ، مثل الربط على سبيل المثال ، بإنشاء رسالة تتوافق مع قاعدة الثلاثة. إذا لم يكن يبدو أن قاعدة الثلاثة في الدنا قد تحققت ، فسوف يعيدها الربط.

يتم نقل الرنا المرسال إلى الموقع الذي توجد فيه الريبوسومات ، وهنا يوجه الرسول ترجمة الرسالة إلى لغة البروتينات.

في أبسط الحالات ، سيكون للبروتين (أو الببتيد) عدد من الأحماض الأمينية يساوي ثلث أحرف الرسالة بدون ثلاثة منها. هذا هو ، أي ما يعادل عدد من الرموز من رسول ناقص واحد من الانتهاء.

رسالة وراثية

عادة ما تبدأ الرسالة الجينية للجينة التي ترمز البروتينات بكودون يتم ترجمته على أنه ميثيونين الأحماض الأمينية (codon AUG ، في RNA).

ثم يواصلون عددًا مميزًا من الكودونات بطول وتسلسل خطي معين ، وينتهي في كودون الإيقاف. يمكن أن يكون كود الإيقاف هو أحد أكواد الكودونات (UGA) أو الكهرمان (UAG) أو المغرة (UAA).

هذه ليس لها ما يعادلها في لغة الأحماض الأمينية ، وبالتالي ، لا الحمض النووي الريبي نقل المقابلة. ومع ذلك ، في بعض الكائنات الحية ، يسمح كودون UGA بدمج سيلينوسستئين الحمض الأميني المعدل. في حالات أخرى ، يسمح كود UAG بتضمين الحمض الأميني pyrrolysin.

مجمعات Messenger RNA مع الريبوسومات ، وبدء الترجمة يسمح بدمج ميثيونين أولي. إذا نجحت هذه العملية ، فسوف يمتد البروتين (يطول) حيث يتبرع كل الحمض النووي الريبي الحمض الأميني المقابل الذي يوجهه الرسول..

عند الوصول إلى كود الإيقاف ، يتم إيقاف دمج الأحماض الأمينية ، ويتم الانتهاء من الترجمة ويصدر الببتيد المركب.

الكودونات و antodones

على الرغم من أنها عملية مبسّطة أكثر تعقيدًا ، إلا أن تفاعل الكودون المضاد يدعم فرضية الترجمة من خلال التكامل.

وفقًا لذلك ، لكل كود في المرسِل ، سيتم إملاء التفاعل مع الحمض الريبي النووي النقال بشكل خاص من خلال التكامل مع قواعد مضادات الحموضة..

المضاد هو تسلسل ثلاثة نيوكليوتيدات (ثلاثية) موجودة في قاعدة دائرية من الحمض الريبي النووي النقال نموذجي. يمكن تحميل كل الحمض الريبي النووي النقال مع حمض أميني معين ، والذي سيكون دائما هو نفسه.

وبهذه الطريقة ، عند التعرف على المضاد ، يشير الرسول إلى الريبوسوم أنه يجب أن يقبل الحمض الأميني الذي يحمل الحمض الريبي النووي النقال الذي يكون مكملاً له في هذا الجزء.

يتصرف الحمض الريبي النووي النقال ، إذن ، كمحول يسمح بالتحقق من الترجمة بواسطة الريبوسوم. يسمح هذا المحول ، في خطوات قراءة الكودون المكون من ثلاثة أحرف ، بالإدماج الخطي للأحماض الأمينية التي هي في النهاية الرسالة المترجمة.

انحطاط الشفرة الوراثية

المراسلات الكودونية: يعرف الأحماض الأمينية في علم الأحياء بالرمز الوراثي. يتضمن هذا الكود أيضًا الرموز الثلاثة لإنهاء الترجمة.

هناك 20 من الأحماض الأمينية الأساسية. ولكن هناك ، بدوره ، 64 الرموز المتاحة لإعادة الانقلاب. إذا تخلصنا من أكواد الإنهاء الثلاثة ، فلا يزال لدينا 61 لتشفير الأحماض الأمينية.

يتم ترميز الميثيونين فقط بواسطة كودون AUG- وهو كود البدء ، ولكن أيضًا لهذا الحمض الأميني المعين في أي جزء آخر من الرسالة (الجين).

وهذا يؤدي إلى ترميز 19 من الأحماض الأمينية بواسطة الترميزات الستين المتبقية. يتم ترميز العديد من الأحماض الأمينية بواسطة كودون واحد. ومع ذلك ، هناك الأحماض الأمينية الأخرى التي يتم ترميزها بواسطة أكثر من كودون واحد. هذا النقص في العلاقة بين الكودون والأحماض الأمينية هو ما نسميه تنكس الكود الجيني.

العضيات

أخيرًا ، الكود الجيني عالمي جزئيًا. في حقيقيات النوى هناك عضيات أخرى (مشتقة تطوريًا من البكتيريا) حيث يتم التحقق من ترجمة مختلفة عن تلك التي يتم التحقق منها في السيتوبلازم.

هذه العضيات مع جينومها (والترجمة) هي البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا. الرموز الوراثية للبلاستيدات الخضراء ، الميتوكوندريا ، نوى حقيقيات النواة والنيوكليدات في البكتيريا ليست متطابقة تمامًا.

ومع ذلك ، داخل كل مجموعة هو عالمي. على سبيل المثال ، سوف ينتج عن جين نبات مستنسخ وترجمته إلى خلية حيوانية ببتيد له نفس التسلسل الخطي للأحماض الأمينية التي كان من الممكن ترجمتها إلى نبات المنشأ.

مراجع

1. Alberts، B.، Johnson، A.D، Lewis، J.، Morgan، D.، Raff، M.، Roberts، K.، Walter، P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6^عشر طبعة). دبليو دبليو نورتون وشركاه ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
2. Brooker، R. J. (2017). علم الوراثة: التحليل والمبادئ. ماكجرو هيل التعليم العالي ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
3. جودنوج ، يو دبليو (1984) علم الوراثة. W. B. Saunders Co.، فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية.
4. Griffiths، A.J.F.، Wessler، R.، Carroll، S.B.، Doebley، J. (2015). مقدمة في التحليل الوراثي (11^عشر أد.). نيويورك: دبليو إتش فريمان ، نيويورك ، نيويورك ، الولايات المتحدة الأمريكية.
5. Koonin، E.V.، Novozhilov، A.S. (2017) أصل وتطور الشفرة الوراثية العالمية. الاستعراض السنوي لعلم الوراثة ، 7 ؛ 51: 45-62.
6. Manickam، N.، Joshi، K.، Bhatt، M.J.، Farabaugh، P.J. (2016) تعتمد تأثيرات تعديل الحمض الريبي النووي النقال على دقة الترجمة على قوة مضادات الكودون الداخلية المضادة. أبحاث الأحماض النووية ، 44: 1871-81.