- Codons i aminoàcids
- Missatge, missatgers i traduccción
- missatge genètic
- Codons i anticodones
- La degeneració de el codi genètic
- organelos
- referències
Un codó és cadascuna de les 64 combinacions possibles de tres nucleòtids, basats en els quatre que componen als àcids nucleics. És a dir, a partir de combinacions dels quatre nucleòtids es construeixen blocs de tres "lletres", o triplets.
Aquests són els desoxiribonucleótidos amb les bases nitrogenades adenina, guanina, timina i citosina en l'ADN. En l'ARN, són els ribonucleòtids amb les bases nitrogenades adenina, guanina, uracil i citosina.
El concepte de codó s'aplica només per als gens que codifiquen per a proteïnes. El missatge codificat en l'ADN serà llegit en blocs de tres lletres una vegada que es processi la informació de la seva missatger. El codó, en resum, és la unitat bàsica de codificació per als gens que es tradueixen.
Codons i aminoàcids
Si per a cada posició en paraules de tres lletres comptem amb quatre possibilitats, el producte 4 X 4 X 4 ens proporciona 64 combinacions possibles. Cadascun d'aquests codons correspon a un aminoàcid particular- excepte tres que funcionen com codons de cap de lectura.
La conversió d'un missatge codificat amb bases nitrogenades en un àcid nucleic a un amb aminoàcids en un pèptid es denomina traducció. La molècula que mobilitza el missatge des de l'ADN a el lloc de la traducció s'anomena ARN missatger.
Un triplet d'un ARN missatger és un codó la traducció es durà a terme en els ribosomes. Les petites molècules adaptadores que canvien el llenguatge de nucleòtids al d'aminoàcids en els ribosomes són els ARNs de transferència.
Missatge, missatgers i traduccción
Un missatge que codifica per proteïnes consisteix d'un arranjament lineal de nucleòtids que és múltiple de tres. El missatge és portat per un ARN que anomenem missatger (ARNm).
En els organismes cel·lulars tots els ARNm sorgeixen per transcripció de gen codificat en el seu respectiu ADN. És a dir, els gens que codifiquen per a proteïnes estan escrits en l'ADN en el llenguatge d'ADN.
No obstant això, això no vol dir que en l'ADN es compleixi aquesta regla de el tres de manera estricta. A l'ésser transcrit a partir d'l'ADN, el missatge és escrit ara en llenguatge d'ARN.
L'ARNm consisteix d'una molècula amb el missatge de el gen, flanquejat a banda i banda per regions no codificants. Certes modificacions post-transcripcionals, com el splicing per exemple, permeten generar un missatge que compleix amb la regla de el tres. Si en l'ADN no semblava complir-se aquesta regla de el tres, el splicing la restitueix.
L'ARNm és transportat a el lloc on resideixen els ribosomes, i aquí el missatger dirigeix la traducció de l'missatge a el llenguatge de proteïnes.
En el cas més senzill, la proteïna (o pèptid) tindrà un nombre de aminoàcids igual a un terç de les lletres de l'missatge sense tres d'elles. És a dir, igual a el nombre de codons de l'missatger menys un de terminació.
missatge genètic
Un missatge genètic d'un gen que codifica per a proteïnes comença generalment amb un codó que es tradueix com l'aminoàcid metionina (codó AUG, en l'ARN).
Continuen després un nombre característic de codons en una longitud i seqüència lineal específica, i acaba en un codó de terminació. El codó de terminació poden ser un dels codons òpal (UGA), ambre (UAG) o ocre (UAA).
Aquests no té un equivalent en llenguatge d'aminoàcids, i per tant, tampoc un ARN de transferència corresponent. No obstant això, en alguns organismes, el codó UGA permet la incorporació de l'aminoàcid modificat selenocisteína. En altres, el codó UAG permet la incorporació de l'aminoàcid pirrolisina.
EL ARN missatger es acomplexa amb els ribosomes, i la iniciació de la traducció permet la incorporació d'una metionina inicial. Si el procés té èxit, la proteïna s'anirà elongando (allargant) en la mesura que cada ARNt vagi donant l'aminoàcid corresponent guiat pel missatger.
A arribar a l'codó de terminació, s'atura la incorporació d'aminoàcids, conclou la traducció i s'allibera el pèptid sintetitzat.
Codons i anticodones
Encara que és una simplificació d'un procés bastant més complex, la interacció codó-anticodó sustenta la hipòtesi de la traducció per complementarietat.
Segons aquesta, per a cada codó en un missatger, la interacció amb un ARNt particular estarà dictada per la complementarietat amb les bases de l'anticodó.
L'anticodó és la seqüència de tres nucleòtids (triplet) present a la base circular d'un ARNt típic. Cada ARNt específic es pot carregar amb un aminoàcid particular, que sempre serà el mateix.
D'aquesta manera, a l'reconèixer-se un anticodó el missatger li està indicant a l'ribosoma que ha d'acceptar l'aminoàcid que porta l'ARNt per el qual és complementari en aquest fragment.
El ARNt actua, doncs, com un adaptador que permet que es verifiqui la traducció que porta a terme el ribosoma. Aquest adaptador, en passos de lectura de codons de tres lletres, permet la incorporació lineal d'aminoàcids que constitueix, finalment, el missatge traduït.
La degeneració de el codi genètic
La correspondència codó: aminoàcid és coneguda en biologia com el codi genètic. Aquest codi inclou també als tres codons de terminació de la traducció.
Hi ha 20 aminoàcids essencials; però hi ha, al seu torn, 64 codons disponibles per reconversió. Si eliminem els tres codons de terminació, ens queden encara 61 per codificar els aminoàcids.
La metionina és codificada únicament pel codó AUG- el qual és codó d'inici, però també d'aquest aminoàcid particular en qualsevol altra part de l'missatge (gen).
Això ens porta al fet que 19 aminoàcids siguin codificats pels restants 60 codons. Molts aminoàcids són codificats per un únic codó. No obstant això, hi ha altres aminoàcids que són codificats per més d'un codó. Aquesta manca de relació entre codó i aminoàcid és el que anomenem la degeneració de el codi genètic.
organelos
Finalment, el codi genètic és parcialment universal. En eucariotes existeixen altres organelos (derivats evolutivament de bacteris) on es verifica una traducció diferent de la que es verifica en el citoplasma.
Aquests orgànuls amb genoma (i traducció) propi són els cloroplasts i els mitocondris. Els codis genètics de cloroplasts, mitocondris, nuclis de eucariotes i nucleoides de bacteri no són exactament idèntics.
No obstant això, dins de cada grup si és universal. Per exemple, un gen de plantes que es clone i tradueixi en una cèl·lula animal donarà origen a un pèptid amb la mateixa seqüència lineal d'aminoàcids que tindria d'haver estat traduït a la planta d'origen.
referències
- 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). Genetics: Analysis and Principles. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
- Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co Ltd, Philadelphia, PA, USA.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.
- Koonin, EV, Novozhilov, AS (2017) Origin and evolution of the universal genetic code. Annual Review of Genetics, 7; 51: 45-62.
- Manickam, N., Joshi, K., Bhatt, MJ, Farabaugh, PJ (2016) Effects of tRNA modification on Translational accuracy depèn on Intrinsic codon-anticodon strength. Nucleic Acids Research, 44: 1871-1881.