Πώς κωδικοποιεί το DNA για πρωτεΐνες σε ένα κύτταρο

Το DNA είναι το γενετικό υλικό των περισσότερων οργανισμών. Ένα μόριο DNA αποτελείται από μια σειρά νουκλεοτιδίων. Αυτή η σειρά νουκλεοτιδίων αντιπροσωπεύει ολόκληρη τη γενετική πληροφορία του οργανισμού. Οι κωδικοποιητικές περιοχές πρωτεΐνης εντός της σειράς νουκλεοτιδίων είναι γνωστές ως γονίδια. Οι πληροφορίες μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης κωδικοποιούνται από τριπλέτες νουκλεοτιδίων μέσα στο γονίδιο που είναι γνωστό ως κωδικόνια . Κάθε τριπλέτα νουκλεοτιδίων αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ της πολυπεπτιδικής αλυσίδας. Ολόκληρο το σύνολο των κωδικονίων είναι γνωστό ως γενετικός κώδικας και χρησιμοποιείται για την κωδικοποίηση των πληροφοριών μιας πρωτεΐνης μέσα σε ένα γονίδιο.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι ο Γενετικός Κώδικας
      – Ορισμός, Χαρακτηριστικά
2. Πώς κωδικοποιεί το DNA για πρωτεΐνες σε ένα κύτταρο
     – Αποκωδικοποίηση του γενετικού κώδικα

Βασικοί όροι:αμινοξύ, κωδικόνιο, γενετικός κώδικας, πρωτεΐνη, μεταγραφή, μετάφραση

Τι είναι ο γενετικός κώδικας

Ο γενετικός κώδικας αναφέρεται στο σύνολο κανόνων βάσει των οποίων οι γενετικές πληροφορίες κωδικοποιούνται εντός του γενετικού υλικού. Ορίζει πώς ο κώδικας τεσσάρων γραμμάτων του DNA μεταφράζεται στον κώδικα των είκοσι γραμμάτων των αμινοξέων. Τα αμινοξέα είναι τα δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών. Κάθε αμινοξύ αντιπροσωπεύεται από έναν κώδικα τριών νουκλεοτιδίων που είναι γνωστό ως κωδικόνιο. Ο γενετικός κώδικας που αντιπροσωπεύει τα 20 αμινοξέα φαίνεται στο σχήμα 1 .

Εικόνα 1:Γενετικός κώδικας

64 κωδικόνια περιλαμβάνονται στον γενετικό κώδικα και 61 κωδικόνια μεταξύ αυτών αντιπροσωπεύουν αμινοξέα. τα υπόλοιπα είναι κωδικόνια στοπ. Ένα από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα του γενετικού κώδικα είναι ο εκφυλισμός του. Αυτό σημαίνει ότι ένα μόνο αμινοξύ μπορεί να αντιπροσωπεύεται από περισσότερα από ένα κωδικόνια. Ορισμένα άλλα χαρακτηριστικά του γενετικού κώδικα είναι:

• ο γενετικός κώδικας δεν επικαλύπτεται
• ένα μεμονωμένο νουκλεοτίδιο δεν μπορεί να αποτελεί μέρος δύο γειτονικών κωδικονίων
• ο γενετικός κώδικας είναι σχεδόν παγκόσμιος.

Πώς κωδικοποιεί το DNA για πρωτεΐνες σε ένα κύτταρο

Τα γονίδια είναι στοιχεία του γονιδιώματος που κωδικοποιούν τις πρωτεΐνες. Τα γονίδια αποτελούνται από μια σειρά νουκλεοτιδίων. Αυτή η σειρά νουκλεοτιδίων αντιπροσωπεύει μια σειρά κωδικονίων. Κάθε κωδικόνιο αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ στην πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αυτή η σειρά κωδικονίων μεταγράφεται σε mRNA κατά τη διάρκεια της μεταγραφής και αποκωδικοποιείται σε μια αλληλουχία αμινοξέων μιας λειτουργικής πρωτεΐνης κατά τη μετάφραση. Η παραγωγή μιας πρωτεΐνης με τη χρήση γενετικών πληροφοριών σε ένα γονίδιο φαίνεται στην εικόνα 2.

Εικόνα 2:Αποκωδικοποίηση του γενετικού κώδικα

Συμπέρασμα

Οι γενετικές πληροφορίες για τις πρωτεΐνες κωδικοποιούνται από τα γονίδια του γονιδιώματος. Τα γονίδια αποτελούνται από μια σειρά νουκλεοτιδίων. Αυτά τα νουκλεοτίδια ομαδοποιούνται σε τρία προκύπτοντα κωδικόνια. Κάθε κωδικόνιο αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο αμινοξύ στην πολυπεπτιδική αλυσίδα μιας πρωτεΐνης.

Αναφορά:

1. "Γενετικός κώδικας". Nature News, Nature Publishing Group, Διαθέσιμο εδώ.
2. «Πώς τα γονίδια κατευθύνουν την παραγωγή πρωτεϊνών; – Γενετική Αρχική Αναφορά." Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής των ΗΠΑ, Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας, Διατίθεται εδώ.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «06 γράφημα pu3» Από NIH –  (Δημόσιος Τομέας) μέσω Commons Wikimedia
2. «Γενετικός κώδικας» Από τη Madeleine Price Ball- Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia