Aby istniała zgodność między informacją polinukleotydu a informacją polipeptydu, istnieje kod: kod genetyczny.
Ogólne cechy kodu genetycznego można wymienić w następujący sposób:
Kod genetyczny składa się z trojaczków i jest pozbawiony wewnętrznej interpunkcji (Crick i Brenner, ).
Odszyfrowano go za pomocą „systemów translacji otwartych komórek” (Nirenberg i Matthaei, 1961; Nirenberg i Leder, 1964; Korana, 1964).
Jest wysoce zdegenerowany (synonimy).
Organizacja tabeli kodów nie jest przypadkowa.
Trojaczki „nonsens”.
Kod genetyczny jest „standardowy”, ale nie „uniwersalny”.
Obserwując tabelę kodu genetycznego, należy pamiętać, że odnosi się ona do translacji RNAm na polipeptyd, tak że zaangażowane zasady nukleotydowe to A, U, G, C. Biosynteza łańcucha polipeptydowego to translacja sekwencji nukleotydowej w sekwencji aminokwasem.
Każda trójka zasad RNAm, nazywana kodonem, ma pierwszą bazę w lewej kolumnie, druga w górnym rzędzie, trzecia w prawej kolumnie. Weźmy na przykład tryptofan (tj. Try) i widzimy, że odpowiedni kodon będzie, w kolejności, UGG. W rzeczywistości pierwsza baza, U, obejmuje cały rząd pól na górze; w tym przypadku G identyfikuje skrajne prawe pole i czwarty wiersz samego pola, w którym znajduje się napisany Try. Podobnie, aby zsyntetyzować tetrapeptyd Leucyna-Alanina-Arginina-Serina (symbole Leu-Ala-Arg-Ser), możemy znaleźć w kodzie kodony UUA-AUC-AGA-UCA.
W tym miejscu warto jednak zauważyć, że wszystkie aminokwasy naszego tetrapeptydu są kodowane (w przeciwieństwie do tryptofanu) przez więcej niż jeden kodon. Nie przypadkiem w zgłoszonym przykładzie wybraliśmy wskazane kodony. Moglibyśmy zakodować ten sam tripeptyd z inną sekwencją RNAm, taką jak CUC-GCC-CGG-UCC.
Początkowo fakt, że pojedynczy aminokwas odpowiadał więcej niż jednemu tripletowi, otrzymał znaczenie losowości, wyrażone również w wyborze terminu degeneracji kodu, używanego do definiowania zjawiska synonimii. Niektóre dane sugerują, że dostępność synonimów odnoszących się do różnej stabilności informacji genetycznej wcale nie jest przypadkowa. Wydaje się to być potwierdzone również przez znalezienie innej wartości stosunku A + T / G + C na różnych etapach ewolucji. Na przykład u prokariotów, gdzie potrzeba zmienności nie jest zaspokojona przez reguły mendelizmu i neomendelizmu, stosunek A + T / G + C ma tendencję do wzrostu. W konsekwencji niższa stabilność, w obliczu mutacji, zapewnia większe możliwości losowej zmienności przez mutację genu.
U eukariontów, zwłaszcza w komórkach wielokomórkowych, gdzie komórki pojedynczego organizmu zachowują całe to samo dziedzictwo dziedziczne, stosunek A + T / G + C w DNA ma tendencję do zmniejszania się, zmniejszając możliwość mutacji genów somatycznych.
Istnienie synonimicznych kodonów w kodzie genetycznym rodzi już wspomniany problem wielości lub braku antyklonów w RNAt.
Jest pewne, że dla każdego aminokwasu jest co najmniej jeden RNAt, ale nie jest tak pewne, czy pojedynczy RNAt może wiązać się z pojedynczym kodonem, czy może obojętnie rozpoznawać synonimy (zwłaszcza, gdy różnią się tylko trzecią bazą).
Możemy wywnioskować, że dla każdego aminokwasu są średnio trzy synonimy, podczas gdy antykodony są co najmniej jednym, a nie więcej niż trzy.
Przypominając, że geny są przeznaczone jako pojedyncze cechy bardzo długich sekwencji DNA polinukleotydów, jasne jest, że początek i koniec pojedynczego genu muszą koniecznie znajdować się w pamięci.
BIOSYNTEZA BIAŁEK
W różnych odcinkach DNA następuje otwarcie podwójnego łańcucha i synteza różnych typów RNA.
Podczas fazy ładowania RNAt wiąże się z aminokwasami (wcześniej aktywowanymi przez ATP i specyficzny enzym). Biosyntetyczna „maszyna” nie jest w stanie „poprawić” tRNA załadowanych w niewłaściwy sposób.
RNAr następnie dzieli się na dwie podjednostki i, wiążąc się z białkami rybosomalnymi, powoduje złożenie rybosomów.
RNAm, przechodząc do cytoplazmy, wiąże się z rybosomami, tworząc polisom. Każdy rybosom płynący przez przekaźnik stopniowo gospodarza RNAt komplementarny do odpowiednich kodonów, pobierając aminokwasy i wiążąc je z tworzącym się łańcuchem polipeptydowym.
Stosunkowo stabilny RNAt wpada w koło. Również ponownie stosuje się rybosomy, uwalniając już złożony polipeptyd.
Posłaniec, mniej stabilny, ponieważ jest monocatenary, jest dzielony (z rybonukleazy) na składowe rybonukleotydy.
Cykl trwa zatem dalej, syntetyzując jeden po drugim polipeptydy na informacyjnym RNA dostarczonym przez transkrypcję.
Pod redakcją: Lorenzo Boscariol
