- โคดอนและกรดอะมิโน
- ข้อความผู้ส่งสารและการแปล
- ข้อความทางพันธุกรรม
- โคดอนและแอนติโคดอน
- ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม
- organelles
- อ้างอิง
codonคือแต่ละชุดเป็นไปได้ 64 ในสามของนิวคลีโอตามสี่ที่ทำขึ้นกรดนิวคลีอิก นั่นคือจากการรวมกันของนิวคลีโอไทด์ทั้งสี่ชุดบล็อกของ "ตัวอักษร" สามตัวหรือสามตัวถูกสร้างขึ้น
เหล่านี้คือ deoxyribonucleotides ที่มีฐานไนโตรเจน adenine, guanine, thymine และ cytosine ใน DNA ใน RNA พวกมันคือไรโบนิวคลีโอไทด์ที่มีฐานไนโตรเจนอะดีนีนกัวนีนยูราซิลและไซโตซีน
แนวคิด codon ใช้กับยีนที่เป็นรหัสของโปรตีนเท่านั้น ข้อความที่เข้ารหัสดีเอ็นเอจะถูกอ่านในบล็อกสามตัวอักษรเมื่อข้อมูลจากผู้ส่งสารของคุณได้รับการประมวลผล codon เรียกสั้น ๆ ว่าเป็นหน่วยการเข้ารหัสพื้นฐานสำหรับยีนที่ถูกแปล
โคดอนและกรดอะมิโน
หากสำหรับแต่ละตำแหน่งในคำสามตัวเรามีความเป็นไปได้สี่แบบผลิตภัณฑ์ 4 X 4 X 4 จะให้ชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ 64 ชุด โคดอนแต่ละตัวสอดคล้องกับกรดอะมิโนเฉพาะยกเว้นสามตัวที่ทำหน้าที่เป็นโคดอนตอนท้ายของการอ่าน
การแปลงข้อความที่เข้ารหัสด้วยฐานไนโตรเจนในกรดนิวคลีอิกเป็นกรดอะมิโนในเปปไทด์เรียกว่าการแปล โมเลกุลที่เคลื่อนย้ายข้อความจาก DNA ไปยังไซต์การแปลเรียกว่า messenger RNA
RNA ของผู้ส่งสารสามเท่าคือ codon ซึ่งการแปลจะเกิดขึ้นในไรโบโซม โมเลกุลอะแดปเตอร์ขนาดเล็กที่เปลี่ยนภาษาของนิวคลีโอไทด์เป็นกรดอะมิโนในไรโบโซมคือการถ่ายโอนอาร์เอ็นเอ
ข้อความผู้ส่งสารและการแปล
ข้อความการเข้ารหัสโปรตีนประกอบด้วยอาร์เรย์เชิงเส้นของนิวคลีโอไทด์ที่เป็นผลคูณของสาม ข้อความถูกส่งโดย RNA ที่เราเรียกว่าผู้ส่งสาร (mRNA)
ในสิ่งมีชีวิตในเซลล์ mRNA ทั้งหมดเกิดขึ้นโดยการถอดความของยีนที่เข้ารหัสใน DNA ของมัน นั่นคือยีนที่เป็นรหัสของโปรตีนจะถูกเขียนบน DNA ในภาษาของ DNA
อย่างไรก็ตามนี่ไม่ได้หมายความว่ากฎสามข้อนี้ยึดติดกับดีเอ็นเออย่างเคร่งครัด ถูกถอดความจาก DNA ตอนนี้ข้อความถูกเขียนด้วยภาษาอาร์เอ็นเอ
mRNA ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีข้อความของยีนขนาบทั้งสองข้างด้วยบริเวณที่ไม่มีการเข้ารหัส การปรับเปลี่ยนหลังการถอดเสียงบางอย่างเช่นการต่อเชือกเช่นอนุญาตให้สร้างข้อความที่เป็นไปตามกฎสามข้อ หากกฎสามข้อนี้ดูเหมือนจะไม่เป็นจริงในดีเอ็นเอการต่อเชือกจะคืนค่า
mRNA ถูกขนส่งไปยังไซต์ที่ไรโบโซมอาศัยอยู่และที่นี่ผู้ส่งสารจะสั่งการแปลข้อความเป็นภาษาโปรตีน
ในกรณีที่ง่ายที่สุดโปรตีน (หรือเปปไทด์) จะมีกรดอะมิโนจำนวนหนึ่งเท่ากับหนึ่งในสามของตัวอักษรของข้อความหากไม่มีสามในนั้น นั่นคือเท่ากับจำนวนรหัสผู้ส่งสารลบหนึ่งในการยุติ
ข้อความทางพันธุกรรม
ข้อความทางพันธุกรรมจากยีนที่เป็นรหัสสำหรับโปรตีนโดยทั่วไปเริ่มต้นด้วย codon ที่แปลว่ากรดอะมิโนเมไทโอนีน (codon AUG ใน RNA)
จำนวนโคดอนที่เป็นลักษณะเฉพาะจากนั้นดำเนินการต่อที่ความยาวเชิงเส้นและลำดับเฉพาะและสิ้นสุดที่โคดอนหยุด โคดอนหยุดสามารถเป็นหนึ่งในโคดอนโอปอล (UGA) อำพัน (UAG) หรือสีเหลือง (UAA)
สิ่งเหล่านี้ไม่มีภาษากรดอะมิโนเทียบเท่าดังนั้นจึงไม่มีการถ่ายโอน RNA ที่เกี่ยวข้อง อย่างไรก็ตามในสิ่งมีชีวิตบางชนิด codon UGA อนุญาตให้รวมตัวของซีลีโนซิสเทอีนกรดอะมิโนที่ดัดแปลงได้ ในส่วนอื่น ๆ codon UAG ช่วยให้การรวมตัวของกรดอะมิโนไพโรไลซีน
คอมเพล็กซ์ RNA ของ Messenger ที่มีไรโบโซมและการเริ่มต้นการแปลช่วยให้การรวมตัวของเมไทโอนีนเริ่มต้น หากกระบวนการนี้ประสบความสำเร็จโปรตีนจะยืดออก (ยาวขึ้น) เนื่องจาก tRNA แต่ละตัวจะบริจาคกรดอะมิโนที่สอดคล้องกันซึ่งนำโดยผู้ส่งสาร
เมื่อถึงโคดอนหยุดการรวมตัวของกรดอะมิโนจะหยุดลงการแปลเสร็จสมบูรณ์และเปปไทด์สังเคราะห์จะถูกปล่อยออกมา
โคดอนและแอนติโคดอน
แม้ว่าจะเป็นการทำให้กระบวนการที่ซับซ้อนง่ายขึ้นมาก แต่ปฏิสัมพันธ์ codon-anticodon สนับสนุนสมมติฐานของการแปลโดยการเสริมกัน
ด้วยเหตุนี้สำหรับ codon แต่ละตัวในผู้ส่งสารการโต้ตอบกับ tRNA เฉพาะจะถูกกำหนดโดยความสมบูรณ์แบบร่วมกับฐานของแอนติโคดอน
แอนติโคดอนเป็นลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัว (triplet) ที่มีอยู่ในฐานวงกลมของ tRNA ทั่วไป tRNA ที่เฉพาะเจาะจงแต่ละตัวสามารถโหลดด้วยกรดอะมิโนเฉพาะซึ่งจะเท่ากันเสมอ
ด้วยวิธีนี้เมื่อรู้จักแอนติโคดอนผู้ส่งสารจะบอกให้ไรโบโซมยอมรับกรดอะมิโนที่มี tRNA ซึ่งเป็นส่วนประกอบเสริมในส่วนนั้น
tRNA จึงทำหน้าที่เป็นอะแด็ปเตอร์ที่ช่วยให้การแปลที่ดำเนินการโดยไรโบโซมถูกตรวจสอบ อะแด็ปเตอร์นี้ในขั้นตอนการอ่านโคดอนสามตัวอักษรช่วยให้การรวมตัวกันเชิงเส้นของกรดอะมิโนที่ประกอบเป็นข้อความที่แปลในท้ายที่สุด
ความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม
codon: การรองรับกรดอะมิโนเป็นที่รู้จักกันในทางชีววิทยาว่าเป็นรหัสพันธุกรรม รหัสนี้ยังรวมโคดอนหยุดการแปลสามตัว
มีกรดอะมิโนที่จำเป็น 20 ชนิด แต่ในทางกลับกันมี 64 codons สำหรับการแปลงของพวกเขา ถ้าเราเอาโคดอนสามตัวออกเรายังเหลืออีก 61 รหัสสำหรับกรดอะมิโน
เมไทโอนีนถูกเข้ารหัสโดย AUG- codon ซึ่งเป็นโคดอนเริ่มต้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกรดอะมิโนชนิดนี้ในส่วนอื่น ๆ ของข้อความ (ยีน) ด้วย
สิ่งนี้ทำให้เราได้กรดอะมิโน 19 ชนิดที่ถูกเข้ารหัสโดยโคดอนที่เหลืออีก 60 ตัว กรดอะมิโนหลายชนิดถูกเข้ารหัสโดยโคดอนตัวเดียว อย่างไรก็ตามมีกรดอะมิโนอื่น ๆ ที่เข้ารหัสด้วยโคดอนมากกว่าหนึ่งตัว การขาดความสัมพันธ์ระหว่างโคดอนและกรดอะมิโนนี้เป็นสิ่งที่เราเรียกว่าความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม
organelles
ในที่สุดรหัสพันธุกรรมก็เป็นสากลบางส่วน ในยูคาริโอตมีออร์แกเนลล์อื่น ๆ (วิวัฒนาการมาจากแบคทีเรีย) ซึ่งมีการตรวจสอบการแปลที่แตกต่างจากสิ่งที่ตรวจสอบในไซโทพลาสซึม
ออร์แกเนลล์เหล่านี้ที่มีจีโนมของตัวเอง (และการแปล) คือคลอโรพลาสต์และไมโทคอนเดรีย รหัสพันธุกรรมของคลอโรพลาสต์ไมโทคอนเดรียนิวเคลียสยูคาริโอตและนิวคลีออยด์ของแบคทีเรียไม่เหมือนกันทุกประการ
อย่างไรก็ตามภายในแต่ละกลุ่มมีความเป็นสากล ตัวอย่างเช่นยีนของพืชที่ถูกโคลนและแปลในเซลล์สัตว์จะทำให้เกิดเปปไทด์ที่มีลำดับกรดอะมิโนเชิงเส้นเดียวกันกับที่มันจะมีได้หากได้รับการแปลในพืชต้นกำเนิด
อ้างอิง
- Alberts, B. , Johnson, AD, Lewis, J. , Morgan, D. , Raff, M. , Roberts, K. , Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6 th Edition) WW Norton & Company, New York, NY, USA
- Brooker, RJ (2017). พันธุศาสตร์: การวิเคราะห์และหลักการ McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA
- Goodenough, UW (1984) พันธุศาสตร์. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA
- Griffiths, AJF, Wessler, R. , Carroll, SB, Doebley, J. (2015). รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม (11 TH ed.) นิวยอร์ก: WH Freeman, New York, NY, USA
- Koonin, EV, Novozhilov, AS (2017) ที่มาและวิวัฒนาการของรหัสพันธุกรรมสากล การทบทวนพันธุศาสตร์ประจำปี, 7; 51: 45-62
- Manickam, N. , Joshi, K. , Bhatt, MJ, Farabaugh, PJ (2016) ผลของการปรับเปลี่ยน tRNA ต่อความแม่นยำในการแปลขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของ codon-anticodon ภายใน การวิจัยกรดนิวคลีอิก, 44: 1871-81