KODON NEDIR? (GENETIK) - BIYOLOJI - 2025

Bir kodon , nükleik asidi oluşturan dördü temel alan üç nükleotidin 64 olası kombinasyonunun her biri. Yani, dört nükleotidin kombinasyonlarından, üç "harf" veya üçlü bloklar oluşturulur.

Bunlar, DNA'da adenin, guanin, timin ve sitozin azotlu bazlara sahip deoksiribonükleotidlerdir. RNA'da azotlu bazlar adenin, guanin, urasil ve sitozin içeren ribonükleotidlerdir.

Kodon kavramı yalnızca proteinleri kodlayan genler için geçerlidir. Habercinizden gelen bilgiler işlendikten sonra DNA kodlu mesaj üç harfli bloklar halinde okunacaktır. Kısaca kodon, çevrilen genler için temel kodlama birimidir.

Kodonlar ve amino asitler

Üç harfli kelimelerdeki her konum için dört olasılığımız varsa, 4 X 4 X 4 çarpımı bize 64 olası kombinasyon verir. Bu kodonların her biri, belirli bir amino aside karşılık gelir - okuma sonu kodonları olarak işlev gören üç tanesi hariç.

Bir nükleik asitteki azotlu bazlarla kodlanan bir mesajın, bir peptiddeki amino asitli bir mesaja dönüştürülmesine çeviri denir. Mesajı DNA'dan çeviri yerine hareket ettiren moleküle haberci RNA denir.

Bir haberci RNA'nın üçlüsü, çevirisi ribozomlarda gerçekleşecek bir kodondur. Ribozomlarda nükleotidlerin dilini amino asitlere çeviren küçük adaptör moleküller transfer RNA'larıdır.

Mesaj, haberciler ve çeviri

Bir protein kodlama mesajı, üçün katı olan doğrusal bir nükleotid dizisinden oluşur. Mesaj, haberci (mRNA) dediğimiz bir RNA tarafından taşınır.

Hücresel organizmalarda tüm mRNA'lar, kendi DNA'larında kodlanmış genin transkripsiyonu ile ortaya çıkar. Yani proteinleri kodlayan genler, DNA dilinde DNA üzerine yazılır.

Ancak bu, DNA'da bu üçlü kurala sıkı sıkıya bağlı olduğu anlamına gelmez. DNA'dan yazılan mesaj artık RNA dilinde yazılıyor.

MRNA, her iki tarafında kodlamayan bölgelerle çevrili, gen mesajına sahip bir molekülden oluşur. Örneğin ekleme gibi belirli transkripsiyon sonrası değişiklikler, üç kuralına uyan bir mesaj oluşturmaya izin verir. Bu üç kuralı DNA'da yerine getirilmediyse, ekleme onu geri yükler.

MRNA, ribozomların bulunduğu bölgeye taşınır ve burada haberci mesajın protein diline çevirisini yönetir.

En basit durumda, protein (veya peptit), üçü olmadan mesajdaki harflerin üçte birine eşit sayıda amino aside sahip olacaktır. Yani, haberci kodonlarının sayısı eksi sonlandırma sayısına eşittir.

Genetik mesaj

Proteinleri kodlayan bir genin genetik mesajı, genellikle amino asit metiyonin (RNA'da kodon AUG) olarak çevrilen bir kodonla başlar.

Karakteristik sayıda kodon daha sonra belirli bir doğrusal uzunluk ve dizide devam eder ve bir durdurma kodonunda sona erer. Durdurma kodonu, opal (UGA), amber (UAG) veya koyu sarı (UAA) kodonlarından biri olabilir.

Bunların amino asit dilinde eşdeğeri yoktur ve bu nedenle karşılık gelen transfer RNA'sı yoktur. Bununla birlikte, bazı organizmalarda, kodon UGA, modifiye edilmiş amino asit selenosisteinin dahil edilmesine izin verir. Diğerlerinde, UAG kodonu, amino asit pirolizinin dahil edilmesine izin verir.

Haberci RNA, ribozomlarla kompleks oluşturur ve çevirinin başlaması, bir ilk metiyoninin dahil edilmesine izin verir. İşlem başarılı olursa, her tRNA haberci tarafından yönlendirilen ilgili amino asidi bağışladığından protein uzar (uzar).

Durdurma kodonuna ulaşıldığında, amino asit katılımı durdurulur, translasyon tamamlanır ve sentezlenen peptit salınır.

Kodonlar ve antikodonlar

Çok daha karmaşık bir sürecin basitleştirmesi olmasına rağmen, kodon-antikodon etkileşimi tamamlayıcılık yoluyla çeviri hipotezini destekler.

Buna göre, bir habercideki her kodon için, belirli bir tRNA ile etkileşim, antikodonun bazları ile tamamlayıcılık tarafından dikte edilecektir.

Antikodon, tipik bir tRNA'nın dairesel tabanında bulunan üç nükleotid (üçlü) dizisidir. Her spesifik tRNA, her zaman aynı olacak olan belirli bir amino asit ile yüklenebilir.

Bu şekilde, bir antikodon tanındığında, haberci ribozoma, o fragmanda tamamlayıcı olduğu tRNA'yı taşıyan amino asidi kabul etmesi gerektiğini söyler.

Bu nedenle tRNA, ribozom tarafından gerçekleştirilen çevirinin doğrulanmasına izin veren bir adaptör görevi görür. Üç harfli kodon okuma aşamalarındaki bu adaptör, sonuçta çevrilen mesajı oluşturan amino asitlerin doğrusal birleşmesine izin verir.

Genetik kodun bozulması

Kodon: amino asit yazışması biyolojide genetik kod olarak bilinir. Bu kod ayrıca üç çeviri durdurma kodonunu da içerir.

20 temel amino asit vardır; ancak, dönüşümleri için 64 kodon mevcuttur. Üç durdurma kodonunu kaldırırsak, amino asitleri kodlayacak 61 tane kalmıştır.

Metiyonin yalnızca başlangıç ​​kodonu olan AUG kodonu tarafından kodlanır, aynı zamanda mesajın (gen) herhangi bir başka bölümünde bu belirli amino asit tarafından kodlanır.

Bu bizi, kalan 60 kodon tarafından kodlanan 19 amino aside götürür. Birçok amino asit, tek bir kodon tarafından kodlanır. Bununla birlikte, birden fazla kodon tarafından kodlanan başka amino asitler de vardır. Kodon ve amino asit arasındaki bu ilişki eksikliği, genetik kodun dejenereliği dediğimiz şeydir.

Organeller

Son olarak, genetik kod kısmen evrenseldir. Ökaryotlarda, sitoplazmada doğrulanandan farklı bir çevirinin doğrulandığı başka organeller (evrimsel olarak bakterilerden türetilmiş) vardır.

Kendi genomu (ve çevirisi) olan bu organeller kloroplastlar ve mitokondridir. Kloroplastların, mitokondrilerin, ökaryotik çekirdeklerin ve bakteriyel nükleoidlerin genetik kodları tam olarak aynı değildir.

Ancak her grup içinde evrenseldir. Örneğin, bir hayvan hücresinde klonlanan ve çevrilen bir bitki geni, kökeni bitkide çevrilmiş olsaydı sahip olacağı aynı doğrusal amino asit dizisine sahip bir peptide yol açacaktır.

Referanslar

1. Alberts, B., Johnson, (6 Celi AD, Lewis J, Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter P., (2014) Molecular Biology ^inci Baskı). WW Norton & Company, New York, NY, ABD.
2. Brooker, RJ (2017). Genetik: Analiz ve İlkeler. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, ABD.
3. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ABD.
4. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Genetik Analiz için bir giriş (11 ^inci ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, ABD.
5. Koonin, EV, Novozhilov, AS (2017) Evrensel genetik kodun kökeni ve evrimi. Genetik Yıllık İnceleme, 7; 51: 45-62.
6. Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, MJ, Farabaugh, PJ (2016) tRNA modifikasyonunun çeviri doğruluğu üzerindeki etkileri, içsel kodon-antikodon gücüne bağlıdır. Nükleik Asitler Araştırması, 44: 1871-81.