biologie

De genetische code

Omdat er een overeenkomst bestaat tussen de informatie van het polynucleotide en die van het polypeptide, is er een code: de genetische code.

De algemene kenmerken van de genetische code kunnen als volgt worden weergegeven:

De genetische code bestaat uit tripletten en heeft geen interne interpunctie (Crick & Brenner, ).

Het is ontcijferd door het gebruik van "open cell translation systems" (Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964).

Het is zeer gedegenereerd (synoniemen).

De organisatie van de codetabel is niet willekeurig.

Triplets "onzin".

De genetische code is "standaard", maar niet "universeel".

Het observeren van de tabel van de genetische code moet worden onthouden dat het verwijst naar de translatie van het RNAm naar polypeptide, dus de betrokken nucleotide basen zijn A, U, G, C. De biosynthese van een polypeptideketen is de translatie van de nucleotide sequentie in volgorde aminozuur.

Elk triplet van RNAm-basen, het codon genoemd, heeft het eerste honk in de linkerkolom, het tweede in de bovenste rij, het derde in de rechterkolom. Neem bijvoorbeeld de tryptofaan (dwz Try) en we zien dat het overeenkomstige codon, in volgorde, UGG is. In feite omvat de eerste basis, U, de hele rij met vakken bovenaan; hierin identificeert G het meest rechtse vak en de vierde regel van het vak zelf, waar we Probeer geschreven vinden. Evenzo kunnen we voor het synthetiseren van het Leucine-Alanine-Arginine-Serina-tetrapeptide (Leu-Ala-Arg-Ser-symbolen) in de code de UUA-AUC-AGA-UCA-codons vinden.

Op dit punt is het echter vermeldenswaard dat alle aminozuren van ons tetrapeptide gecodeerd zijn (in tegenstelling tot tryptofaan) door meer dan één codon. Niet toevallig in het zojuist gerapporteerde voorbeeld hebben we de aangegeven codons gekozen. We hadden hetzelfde tripeptide kunnen coderen met een andere RNA-reeks, zoals CUC-GCC-CGG-UCC.

Aanvankelijk kreeg het feit dat een enkel aminozuur overeenkwam met meer dan één triplet, een betekenis van willekeur gegeven, ook uitgedrukt in de keuze van de term degeneratie van de code, die werd gebruikt om het fenomeen van synonymie te definiëren. Sommige gegevens suggereren daarentegen dat de beschikbaarheid van synoniemen die verwijzen naar verschillende stabiliteit van genetische informatie helemaal niet willekeurig is. Dit lijkt ook te worden bevestigd door de vaststelling van een andere waarde van de verhouding A + T / G + C in de verschillende evolutiefasen. Bijvoorbeeld in prokaryoten, waar de behoefte aan variabiliteit niet wordt vervuld door de regels van mendelisme en neomendelisme, neigt de verhouding A + T / G + C te groeien. De daaruit voortvloeiende lagere stabiliteit biedt, in aanwezigheid van mutaties, grotere kansen voor willekeurige variabiliteit door genmutatie.

In eukaryoten, met name in de multicellulaire cellen, waar het nodig is voor de cellen van het enkele organisme om hetzelfde erfelijke erfgoed te behouden, neigt de verhouding A + T / G + C in het DNA te verminderen, waardoor de gelegenheid van somatische genmutaties wordt verminderd.

Het bestaan ​​van synonieme codons in de genetische code verhoogt het reeds genoemde probleem van de veelheid of niet van de anticodons in het RNAt.

Het is zeker dat er voor elk aminozuur ten minste één RNAt is, maar het is niet zo zeker of een enkel RNAt kan binden aan een enkel codon, of het kan onverschillig synoniemen herkennen (vooral wanneer deze verschillen alleen voor het derde basenbestand).

We kunnen concluderen dat er gemiddeld drie synoniemen codon zijn voor elk aminozuur, terwijl de anticodons er minstens één zijn en niet meer dan drie.

Eraan herinnerend dat genen bedoeld zijn als afzonderlijke kenmerken van zeer lange polynucleotide-DNA-sequenties, is het duidelijk dat het begin en het einde van het enkele gen noodzakelijkerwijs in het geheugen aanwezig moeten zijn.

BIOSYNTHESE VAN EIWITTEN

In verschillende stukken DNA is er de opening van de dubbele keten en de synthese van de verschillende soorten RNA.

Tijdens de laadfase, bindt het RNAt aan aminozuren (eerder geactiveerd door ATP en specifiek enzym). De biosynthetische "machine" is niet in staat om tRNA's die op de verkeerde manier zijn geladen te "corrigeren".

RNAr splitst zich vervolgens in de twee subeenheden en resulteert, door te binden aan ribosomale eiwitten, in de assemblage van ribosomen.

RNAm, dat in het cytoplasma overgaat, bindt aan ribosomen en vormt het polysoom. Elk ribosoom, dat op de boodschapper stroomt, herbergt geleidelijk het RNAt complementair aan de overeenkomstige codons, neemt de aminozuren op en bindt ze aan de polypeptideketen in formatie.

Het relatief stabiele RNAt valt in een cirkel. Ook worden de ribosomen opnieuw gebruikt, waardoor het reeds geassembleerde polypeptide vrijkomt.

De boodschapper, minder stabiel omdat het allemaal monocatenair is, wordt gesplitst (van ribonuclease) in samenstellende ribonucleotiden.

De cyclus gaat aldus door, het synthetiseren van de ene na de andere van de polypeptiden op de boodschapper-RNA's verschaft door de transcriptie.

Bewerkt door: Lorenzo Boscariol