Cechy kodu genetycznego

Czy lubisz oglądać filmy szpiegowskie? No wiesz, takie w których tajne informacje są przekazywane między agentami za pomocą skomplikowanego szyfru, który jest niezrozumiały dla postronnych osób. A może lubisz czytać książki przygodowe? Na przykład takie, w których bohater odnajduje bardzo stare mapy, na których miejsce ukrycia skarbu oraz wskazówki, jak do niego dotrzeć, są zapisane tajemniczym alfabetem. A jeśli nie lubisz ani jednych ani drugich, to na pewno słyszałeś/słyszałaś o alfabecie Morse’a, który dziś nazywa się międzynarodowym kodem radiowym. Powszechnie znanym i nadawanym w alfabecie Morse’a komunikatem jest wołanie o pomoc: SOS (3 krótkie, 3 długie, 3 krótkie sygnały).

A gdybyś Ty sam/sama chciał/a przesłać komuś tajną informację również mógłbyś/mogłabyś ją zapisać  za pomocą umownych znaków, czyli  zaszyfrować a mówiąc inaczej – zakodować. Na przykład za pomocą takiego szyfru:

Zastanawiasz się, dlaczego piszę o szyfrach i kodach? Bo organizmy też mają swoje zaszyfrowane informacje. W każdej komórce znajduje się wyjątkowy przepis na białko, zapisany przy użyciu specjalnego kodu. Ten kod jest jednakowy dla wszystkich organizmów (z małymi wyjątkami) i  nazywa się kodem genetycznym.

KOD GENETYCZNY TO SPOSÓB, W JAKI JEST ZAPISANA INFORMACJA GENETYCZNA

Kod genetyczny jest TRÓJKOWY

Kod genetyczny  tworzą trzyliterowe słowa zwane kodonami. Są one kombinacją  jedynie  czterech liter, których kod genetyczny używa do zakodowania informacji. Te litery to A, C, G, T. Są to pierwsze litery zasad azotowych – adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy – wchodzących w skład nukleotydów budujących DNA. Jeśli mamy do czynienia z RNA, tymi literami są A, C, G, U (bo zamiast tyminy jest uracyl). Z tych czterech liter można utworzyć aż 64 różne trójki, czyli 64 kodony. Każda trójka oznacza (czyli koduje) jeden aminokwas. Aminokwasy, jak wiesz, łączą się w łańcuchy tworząc białka. Odczytując kolejne trzyliterowe „słowa” dostajemy informację o kolejnych aminokwasach w łańcuchu białkowym.

Wytłumaczyć jeszcze prościej? Popatrz: gdybyśmy mieli do dyspozycji cztery litery: L,  S, O, A – to moglibyśmy z nich ułożyć na przykład takie trzyliterowe słowa: LOS  SOL LAS SAL SOS OLS OSA OOO AAA LLA LAL LOL OLA ALA itd.

Kod genetyczny jest JEDNOZNACZNY

Inaczej mówiąc – zdeterminowany. To oznacza, że jedna trójka zasad, czyli jeden kodon, czyli jedno trzyliterowe „słowo”, oznacza jeden aminokwas, zawsze ten sam aminokwas. Trójki zasad kodują konkretne aminokwasy. I tak na przykład CCC oznacza aminokwas prolinę, ATG – aminokwas metioninę a GGC – aminokwas glicynę. Konkretna trójka koduje zawsze jeden, ściśle określony, aminokwas.

A jak to będzie w naszym językowym przykładzie?  No wiadomo: LAS to las, OSA to osa, a OLA to Ola. I już.

Kod genetyczny jest BEZPRZECINKOWY

Litery oznaczające zasady w kodzie genetycznym odczytywane są kolejno trójkami bez żadnych przerw. Nie ma miedzy nimi żadnych dodatkowych znaków. CCCGACAGTTGACCT – odczytamy jako pięć kodonów – CCC GAC AGT TGA CCT.

Podobnie jest w naszej zaszyfrowanej wiadomości. Ciąg liter ustawionych w kolejności LASOSAOLA odczytamy jako trzy kodony: LAS OSA OLA. Tu również nie ma przerw, przecinków, przerywników, nieodczytywanych liter.

Kod genetyczny jest ZDEGENEROWANY

Do zaszyfrowania, czyli zakodowania jest 20 aminokwasów. Natomiast kodonów (czyli trójek zasad), jak już powiedziałam wcześniej, jest 64. Kodonów jest więc więcej niż aminokwasów. To oznacza, że jeden aminokwas może być zakodowany przez kilka różnych trójek (kodonów). Na przykład aminokwas leucyna jest szyfrowany aż przez cztery różne trójki: CTT, CTC, CTA albo CTG.

Kod genetyczny jest NIEZACHODZĄCY

Kodony nie nakładają się na siebie. Każda litera w szeregu należy do konkretnej trójki. Dany nukleotyd z jednego kodonu nie wchodzi w skład kolejnego kodonu. ATCCCG to dwa kodony ATC oraz  CCG

LASOSAOLA to LAS OSA OLA a nie LAS SOS SAO AOL OLA.

Kod genetyczny jest UNIWERSALNY

Czyli jest powszechny. W zdecydowanej większości przypadków, te same kodony wyznaczają te same aminokwasy u wszystkich organizmów. Bakteria, drzewo, człowiek, mucha – zasada jest ta sama, kodony maja to samo znaczenie, szyfrują te same aminokwasy.

Podsumowanie

Kod genetyczny to sposób zapisu informacji genetycznej. Ma sześć istotnych cech. Jest:

• trójkowy
• jednoznaczny (zdeterminowany)
• bezprzecinkowy
• zdegenerowany
• niezachodzący
• uniwersalny (powszechny)

Na zakończenie zdradzę, że spośród 64 kodonów są takie, które nie kodują żadnego białka, ale oznaczają koniec procesu jego powstawania – koniec syntezy. To tak zwane kodony STOP  – TAA, TAG oraz TGA.

Kluczem do rozszyfrowania kodu genetycznego jest tabela kodu genetycznego*:

Spróbujesz swoich sił i odszyfrujesz ten fragment kodu genetycznego?

AACGCGCTAGTAATGCCCGTCATAAAGACTTTCTGAAAGGGC

* literze U (uracyl) w łańcuchu RNA odpowiada litera T (tymina) w DNA

Facetka od biologii

Wersja audio ⬇️

Prawa autorskie