コドンとは何ですか? (遺伝学)
A コドン 核酸を構成する4つに基づいて、3つのヌクレオチドの64の可能な組み合わせのそれぞれです。つまり、3つの「文字」のブロック、つまりトリプレットは、4つのヌクレオチドの組み合わせから構成されます。.
これらは、DNA中に窒素含有塩基アデニン、グアニン、チミンおよびシトシンを有するデオキシリボヌクレオチドである。 RNAにおいて、それらは窒素含有塩基アデニン、グアニン、ウラシルおよびシトシンを有するリボヌクレオチドである。.
コドンの概念はタンパク質をコードする遺伝子にのみ適用されます。メッセンジャーの情報が処理されると、DNAにエンコードされたメッセージは3文字のブロックで読み込まれます。要するに、コドンは翻訳される遺伝子をコードする基本単位です。.
索引
- 1コドンとアミノ酸
- 2メッセージ、メッセンジャーと翻訳
- 2.1遺伝的メッセージ
- 3コドンとアンチコドン
- 4遺伝暗号の縮重
- 4.1オルガネラ
- 5参考文献
コドンとアミノ酸
3文字の言葉でそれぞれのポジションに4つの可能性がある場合、4 X 4 X 4の積は64の可能な組み合わせを与えます。これらのコドンのそれぞれは特定のアミノ酸に対応します - 読み終わりコドンとして機能する3つを除いて.
核酸中の窒素含有塩基でコード化されたメッセージの、ペプチド中のアミノ酸含有メッセージへの変換は翻訳と呼ばれる。 DNAから翻訳部位へのメッセージを動員する分子はメッセンジャーRNAと呼ばれます.
メッセンジャーRNAのトリプレットは、その翻訳がリボソーム上で行われるコドンである。ヌクレオチドの言語をリボソームのアミノ酸に変える小さなアダプター分子はトランスファーRNAです。.
メッセージ、メッセンジャーと翻訳
タンパク質をコードするメッセージは、3の倍数であるヌクレオチドの線形配列からなります。メッセージはメッセンジャー(mRNA)と呼ばれるRNAによって運ばれます.
細胞生物において、すべてのmRNAは、それぞれのDNAにコードされている遺伝子の転写によって生じる。すなわち、タンパク質をコードする遺伝子はDNAの言語でDNAで書かれています.
しかし、これはDNAではこの3つの規則が厳密に適用されるという意味ではありません。 DNAから転写すると、メッセージはRNA言語で書かれるようになりました.
mRNAは、両側に非コード領域が隣接している、遺伝子のメッセージを有する分子からなる。例えばスプライシングなどの特定の転写後修飾は、3の法則に従うメッセージを生成することを可能にする。 DNAの中でこの3つの規則が満たされていないようであれば、スプライシングはそれを回復させます。.
mRNAはリボソームが存在する部位に輸送され、そしてここでメッセンジャーはメッセージの翻訳をタンパク質の言語に向ける。.
最も単純な場合では、タンパク質(またはペプチド)は、メッセージの文字の3分の1を除いて、メッセージの文字の3分の1に相当するアミノ酸番号を持ちます。つまり、メッセンジャーのコドン数から完了の1つを引いた数に等しい.
遺伝的メッセージ
タンパク質をコードする遺伝子の遺伝的メッセージは、通常、アミノ酸メチオニンとして翻訳されるコドン(RNAではコドンAUG)で始まります。.
次いでそれらは特定の直鎖長および配列において特徴的な数のコドンを続け、終止コドンで終わる。終止コドンは、オパール(UGA)、アンバー(UAG)、またはオーカー(UAA)のいずれかのコドンであり得る。.
これらはアミノ酸言語において同等のものを有さず、従って対応するトランスファーRNAも有さない。しかしながら、いくつかの生物において、UGAコドンは修飾アミノ酸セレノシステインの組み込みを可能にする。他では、UAGコドンはアミノ酸ピロリシンの取り込みを可能にする。.
メッセンジャーRNAはリボソームと複合体を形成し、そして翻訳の開始は最初のメチオニンの取り込みを可能にする。プロセスが成功すれば、各tRNAがメッセンジャーによって導かれる対応するアミノ酸を提供するので蛋白質は伸びる(長く).
終止コドンに到達すると、アミノ酸の取り込みが停止され、翻訳が終了し、合成されたペプチドが放出される。.
コドンとアンチコドン
それははるかに複雑な過程の単純化であるが、コドン - アンチコドン相互作用は相補性による翻訳の仮説を支持する.
これによると、メッセンジャー中の各コドンについて、特定のtRNAとの相互作用はアンチコドンの塩基との相補性によって決定されるであろう。.
アンチコドンは典型的なtRNAの環状塩基に存在する3つのヌクレオチド(トリプレット)の配列である。それぞれの特定のtRNAに特定のアミノ酸をロードすることができます。.
このように、アンチコドンを認識するとき、メッセンジャーは、それがそのフラグメントにおいて相補的であるtRNAを保有するアミノ酸を受け入れなければならないことをリボソームに示している.
その場合、tRNAは、リボソームによって行われる翻訳を検証することを可能にするアダプターとして作用する。このアダプターは、3文字のコドン読み取りステップで、アミノ酸の線状取り込みを可能にします。つまり、翻訳されたメッセージです。.
遺伝暗号の縮重
コドン対応:アミノ酸は生物学において遺伝暗号として知られている。このコードは翻訳を終結させるための3つのコドンも含む。.
20の必須アミノ酸があります。しかし、逆変換に利用できるコドンは64個あります。 3つの終止コドンを除去したとしても、アミノ酸をコードするための61がある.
メチオニンは開始コドンであるコドンAUG-によってのみコードされるが、メッセージ(遺伝子)の他の部分におけるこの特定のアミノ酸によってもコードされる.
これにより、19アミノ酸が残りの60コドンによってコードされることになる。多くのアミノ酸は単一のコドンによってコードされている。しかしながら、複数のコドンによってコードされている他のアミノ酸がある。コドンとアミノ酸の間の関係のこの欠如は、我々が遺伝暗号の縮重と呼ぶものです.
オルガネラ
最後に、遺伝暗号は部分的に普遍的です。真核生物では、細胞質で検証されているものとは異なる翻訳が検証されている他の細胞小器官(進化的に細菌由来)がある.
それら自身のゲノム(および翻訳)を有するこれらの細胞小器官は、葉緑体およびミトコンドリアである。葉緑体、ミトコンドリア、真核生物の核および細菌の核様体の遺伝暗号は、まったく同じではありません。.
ただし、各グループ内では普遍的です。例えば、クローン化され動物細胞に翻訳された植物遺伝子は、起源の植物に翻訳されたであろうアミノ酸の同じ直鎖配列を有するペプチドを生じさせるであろう。.
参考文献
- Alberts、B.、Johnson、A.D.、Lewis、J.、Morgan、D.、Raff、M.、Roberts、K.、Walter、P.(2014)細胞の分子生物学(6)番目 版)。 W. W. Norton&Company、ニューヨーク、NY、アメリカ.
- Brooker、R.J.(2017)。遺伝学分析と原理McGraw-Hill Higher Education、ニューヨーク、ニューヨーク、アメリカ.
- Goodenough、U.W.(1984)Genetics。 W. B. Saunders Co. Ltd、フィラデルフィア、ペンシルベニア州、アメリカ.
- Griffiths、A.J.F.、Wessler、R.、Carroll、S.B.、Doebley、J.(2015)。遺伝子解析の紹介(11番目 編)。ニューヨーク:W.H. Freeman、ニューヨーク、NY、アメリカ.
- Koonin、E.V.、Novozhilov、A.S.(2017)ユニバーサル遺伝暗号の起源と進化。遺伝学年報、7; 51:45-62.
- Manickam、N.、Joshi、K.、Bhatt、M.J.、Farabaugh、P.J.(2016)翻訳精度に対するtRNA修飾の効果は、固有のコドン - アンチコドン強度に依存する。 Nucleic Acids Research、44:1871-81.