Apa itu kodon? (Genetika)



A kodon adalah masing-masing dari 64 kemungkinan kombinasi tiga nukleotida, berdasarkan empat yang membentuk asam nukleat. Yaitu, blok tiga "huruf", atau kembar tiga, dibangun dari kombinasi empat nukleotida.

Ini adalah deoksiribonukleotida dengan basa nitrogen adenin, guanin, timin, dan sitosin dalam DNA. Dalam RNA, mereka adalah ribonukleotida dengan basa nitrogen adenin, guanin, urasil, dan sitosin.

Konsep kodon hanya berlaku untuk gen yang mengkode protein. Pesan yang dikodekan dalam DNA akan dibaca dalam blok tiga huruf setelah informasi messenger Anda diproses. Singkatnya, kodon adalah unit dasar pengkodean untuk gen yang diterjemahkan.

Indeks

  • 1 Kodon dan asam amino
  • 2 Pesan, pesan dan terjemahan
    • 2.1 Pesan genetik
  • 3 Kodon dan antikodon
  • 4 Kemunduran kode genetik
    • 4.1 Organel
  • 5 Referensi

Kodon dan asam amino

Jika untuk setiap posisi dalam kata-kata dari tiga huruf kita memiliki empat kemungkinan, produk 4 X 4 X 4 memberi kita 64 kemungkinan kombinasi. Masing-masing kodon ini bersesuaian dengan asam amino tertentu - kecuali tiga yang berfungsi sebagai kodon akhir membaca.

Konversi pesan yang dikodekan dengan basa nitrogen dalam asam nukleat menjadi satu dengan asam amino dalam peptida disebut terjemahan. Molekul yang memobilisasi pesan dari DNA ke situs terjemahan disebut messenger RNA.

Triplet messenger RNA adalah kodon yang terjemahannya akan dilakukan pada ribosom. Molekul adaptor kecil yang mengubah bahasa nukleotida menjadi asam amino dalam ribosom adalah RNA transfer.

Pesan, pesan dan terjemahan

Pesan yang mengkode protein terdiri dari susunan linear nukleotida yang merupakan kelipatan dari tiga. Pesan tersebut dibawa oleh RNA yang kita sebut messenger (mRNA).

Pada organisme seluler, semua mRNA muncul melalui transkripsi gen yang dikodekan dalam DNA masing-masing. Yaitu, gen yang mengkode protein ditulis dalam DNA dalam bahasa DNA.

Namun, ini tidak berarti bahwa dalam DNA aturan ketiganya secara ketat ditegakkan. Saat ditranskrip dari DNA, pesannya sekarang ditulis dalam bahasa RNA.

MRNA terdiri dari molekul dengan pesan gen, diapit di kedua sisi oleh daerah non-coding. Modifikasi pasca-transkripsional tertentu, seperti splicing misalnya, memungkinkan menghasilkan pesan yang sesuai dengan aturan tiga. Jika dalam DNA aturan tiga ini sepertinya tidak terpenuhi, splicing mengembalikannya.

MRNA diangkut ke situs tempat ribosom berada, dan di sini kurir mengarahkan terjemahan pesan ke dalam bahasa protein.

Dalam kasus yang paling sederhana, protein (atau peptida) akan memiliki jumlah asam amino yang sama dengan sepertiga dari huruf-huruf pesan tanpa tiga dari mereka. Artinya, sama dengan jumlah kodon dari pembawa pesan dikurangi salah satu dari penyelesaian.

Pesan genetik

Pesan genetik gen yang mengkode protein biasanya dimulai dengan kodon yang diterjemahkan sebagai asam amino metionin (kodon AUG, dalam RNA).

Mereka kemudian melanjutkan sejumlah karakteristik kodon dalam panjang dan urutan linier tertentu, dan berakhir pada kodon berhenti. Stop kodon dapat berupa salah satu dari kodon opal (UGA), amber (UAG) atau oker (UAA).

Ini tidak memiliki setara dalam bahasa asam amino, dan karena itu, tidak ada RNA transfer yang sesuai. Namun, pada beberapa organisme, kodon UGA memungkinkan penggabungan selenocysteine ​​asam amino yang dimodifikasi. Pada yang lain, kodon UAG memungkinkan penggabungan asam amino pyrrolysin.

Messenger RNA kompleks dengan ribosom, dan inisiasi terjemahan memungkinkan penggabungan metionin awal. Jika proses ini berhasil, protein akan meregang (memanjang) karena setiap tRNA menyumbangkan asam amino yang sesuai dipandu oleh kurir.

Setelah mencapai kodon stop, penggabungan asam amino dihentikan, terjemahan disimpulkan dan peptida disintesis dilepaskan.

Kodon dan antikodon

Meskipun ini merupakan penyederhanaan dari proses yang jauh lebih kompleks, interaksi kodon-antikodon mendukung hipotesis penerjemahan dengan saling melengkapi..

Menurut ini, untuk setiap kodon dalam kurir, interaksi dengan tRNA tertentu akan ditentukan oleh saling melengkapi dengan basis antikodon..

Antikodon adalah urutan dari tiga nukleotida (triplet) yang ada di dasar lingkaran tRNA khas. Setiap tRNA spesifik dapat dimuat dengan asam amino tertentu, yang akan selalu sama.

Dengan cara ini, ketika mengenali antikodon, kurir menunjukkan kepada ribosom bahwa ia harus menerima asam amino yang membawa tRNA yang saling melengkapi dalam fragmen itu..

Tindakan tRNA, kemudian, sebagai adaptor yang memungkinkan terjemahan yang dilakukan oleh ribosom untuk diverifikasi. Adaptor ini, dalam langkah membaca kodon tiga huruf, memungkinkan penggabungan linear asam amino yang akhirnya menjadi pesan yang diterjemahkan.

Kemerosotan kode genetik

Korespondensi kodon: asam amino dikenal dalam biologi sebagai kode genetik. Kode ini juga mencakup tiga kodon untuk mengakhiri terjemahan.

Ada 20 asam amino esensial; tetapi, pada gilirannya, ada 64 kodon yang tersedia untuk pembalikan. Jika kita menghilangkan ketiga kodon terminasi, kita masih memiliki 61 untuk mengkodekan asam amino.

Metionin dikodekan hanya oleh kodon AUG- yang merupakan kodon awal, tetapi juga asam amino khusus ini di bagian pesan (gen).

Hal ini menyebabkan 19 asam amino dikodekan oleh 60 kodon yang tersisa. Banyak asam amino dikodekan oleh satu kodon. Namun, ada asam amino lain yang dikodekan oleh lebih dari satu kodon. Kurangnya hubungan antara kodon dan asam amino inilah yang kita sebut degenerasi kode genetik.

Organel

Akhirnya, kode genetik sebagian bersifat universal. Dalam eukariota ada organel lain (secara evolusioner berasal dari bakteri) di mana terjemahan yang berbeda diverifikasi daripada yang diverifikasi dalam sitoplasma.

Organel-organel ini dengan genomnya sendiri (dan terjemahannya) adalah kloroplas dan mitokondria. Kode genetik kloroplas, mitokondria, inti eukariota dan nukleoida bakteri tidak persis sama.

Namun, dalam setiap kelompok itu bersifat universal. Sebagai contoh, gen tumbuhan yang dikloning dan diterjemahkan ke dalam sel hewan akan memunculkan peptida dengan urutan linier yang sama dari asam amino yang akan diterjemahkan ke dalam tanaman asal..

Referensi

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Biologi Molekuler Sel (6th Edisi). W. W. Norton & Company, New York, NY, AS.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetika: Analisis dan Prinsip. Pendidikan Tinggi McGraw-Hill, New York, NY, AS.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, AS.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Pengantar Analisis Genetik (11th ed.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, AS.
  5. Koonin, E.V., Novozhilov, A.S. (2017) Asal dan evolusi kode genetik universal. Tinjauan Tahunan Genetika, 7; 51: 45-62.
  6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, M.J., Farabaugh, P.J. (2016) Pengaruh modifikasi tRNA pada akurasi translasi tergantung pada kekuatan kodon-antikodon intrinsik. Penelitian Asam Nukleat, 44: 1871-81.