• Thursday May 26,2022

Genetischer Code

Wir erklären Ihnen, was der genetische Code ist, seine Funktion, Zusammensetzung, Herkunft und andere Eigenschaften. Außerdem, wie war seine Entdeckung.

Die RNA ist verantwortlich für die Verwendung des DNA-Codes zur Synthese von Proteinen.
  1. Was ist der genetische Code?

Der genetische Code ist die zeitliche Reihenfolge der Nukleotide in der Sequenz, aus der die DNA besteht . Es ist auch der Regelsatz, nach dem die Sequenz von der RNA in eine Sequenz von Aminosäuren übersetzt wird, um ein Protein zusammenzusetzen. Mit anderen Worten , die Proteinsynthese hängt von diesem Code ab .

Alle Lebewesen haben einen genetischen Code, der ihre DNA und RNA organisiert. Trotz der offensichtlichen Unterschiede zwischen den verschiedenen Lebensbereichen stellt sich heraus, dass der genetische Inhalt in großen Anteilen ähnlich ist, was darauf hindeutet, dass alles Leben einen gemeinsamen Ursprung haben muss. Winzige Variationen im genetischen Code können zu einer anderen Art führen .

Die Sequenz des genetischen Codes umfasst Kombinationen von drei Nukleotiden, die jeweils als Code bezeichnet werden und für die Synthese einer bestimmten Aminosäure (Polypeptid) verantwortlich sind.

Diese Nukleotide stammen aus vier verschiedenen Arten von Stickstoffbasen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) in der DNA und Adenin (A), Uracil (U), Guanin ( G) und Cytosin (C) in RNA.

Auf diese Weise wird eine Kette von bis zu 64 Codons aufgebaut, von denen 61 den Code selbst bilden (das heißt, sie synthetisieren Aminosäuren) und 3 Start- und Stoppositionen in der Sequenz markieren.

Gemäß der Reihenfolge, die diese genetische Struktur festlegt, können Körperzellen Aminosäuren sammeln und bestimmte Proteine ​​synthetisieren, die bestimmte Funktionen im Körper erfüllen.

Siehe auch: Genetik

  1. Merkmale des genetischen Codes

Der genetische Code weist eine Reihe grundlegender Merkmale auf:

  • Universalität Wie wir bereits gesagt haben, teilen alle lebenden Organismen den genetischen Code, von Viren und Bakterien bis hin zu Menschen, Pflanzen und Tieren. Dies bedeutet, dass ein bestimmtes Codon mit derselben Aminosäure assoziiert ist, unabhängig davon, um welchen Organismus es sich handelt. Es sind 22 verschiedene genetische Codes bekannt, bei denen es sich um Varianten des genetischen Standardcodes in nur einem oder zwei Codons handelt.
  • Spezifität Der Code ist extrem spezifisch, das heißt, kein Codon codiert mehr als eine Aminosäure, ohne sich zu überlappen, obwohl es in einigen Fällen unterschiedliche Startcodons geben kann, die die Synthese verschiedener Proteine ​​aus demselben Code ermöglichen.
  • Kontinuität Der Code ist kontinuierlich und weist keinerlei Unterbrechungen auf, da er eine lange Kette von Codons ist, die vom Start bis zum Stopp-Codon immer in die gleiche Richtung und Richtung transkribiert werden.
  • Degeneration Der genetische Code weist Redundanzen auf, aber niemals Mehrdeutigkeiten. Das heißt, zwei Codons können derselben Aminosäure entsprechen, niemals jedoch dasselbe Codon für zwei verschiedene Aminosäuren. Somit gibt es mehr Codons als nur minimal notwendig, um genetische Informationen zu speichern.
  1. Entdeckung des genetischen Codes

Nirenberg und Matthaei stellten fest, dass jede Kodierung eine Aminosäure kodierte.

Der genetische Code wurde in den 1960er Jahren entdeckt, nachdem die angelsächsischen Wissenschaftler Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson ( 1928) und Maurice Wilkins (1916-2004) entdeckten die Struktur der DNA und begannen mit der genetischen Untersuchung der Proteinzellsynthese.

1955 gelang es den Wissenschaftlern Severo Ochoa und Marianne Grunberg-Manago, das Polynukleotid-Phosphorase-Enzym zu isolieren. Sie fanden heraus, dass dieses Protein in Gegenwart eines beliebigen Nucleotidtyps eine mRNA oder einen Messenger aus der gleichen Stickstoffbase, dh einem Polypeptid eines einzelnen Nucleotids, konstruierte. . Dies gibt Aufschluss über den möglichen Ursprung von DNA und RNA.

Der russisch-amerikanische George Gamow (1904-1968) schlug das genetische Codemodell vor, das sich aus Kombinationen der heute bekannten Stickstoffbasen zusammensetzt. Crick, Brenner und ihre Mitarbeiter zeigten jedoch, dass die Codons aus drei reinen Stickstoffbasen bestehen .

Der erste Beweis für die Übereinstimmung desselben Codes mit einer Aminosäure wurde 1961 von Marshall Warren Nirenberg und Heinrich Matthaei erbracht .

Mit ihren Methoden konnten Nirenberg und Philip Leder 54 der verbleibenden Codons übersetzen. Anschließend vervollständigte Har Gobind Khorana die Transkription des Codes. Viele der an diesem Rennen zur Entschlüsselung des genetischen Codes Beteiligten wurden mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.

  1. Funktion des genetischen Codes

In Ribosomen wird die Codonsequenz in eine Aminosäuresequenz übersetzt.

Die Funktion des genetischen Codes ist entscheidend für die Synthese von Proteinen, dh bei der Herstellung der basischen Grundverbindungen für die Existenz der Das Leben, wie wir es verstehen. Daher ist es das grundlegende Muster für den physiologischen Aufbau von Organismen, sowohl ihres Gewebes als auch ihrer Enzyme, Substanzen und Flüssigkeiten.

Der genetische Code fungiert dabei als Vorlage in der DNA, aus der die RNA synthetisiert wird, eine Art Spiegelbild. In der RNA werden dann die für den Aufbau von Proteinen (Ribosomen) verantwortlichen Zellorganellen verdrängt.

Die Synthese beginnt in Ribosomen nach dem Muster, das von der DNA zur RNA übergeht . Jedes Gen ist somit mit einer Aminosäure assoziiert und bildet eine Kette von Polypeptiden. So funktioniert der genetische Code.

  1. Herkunft des genetischen Codes

Der Ursprung des genetischen Codes ist wahrscheinlich das größte Geheimnis des Lebens. Angesichts der Tatsache, dass alle bekannten Lebewesen gemeinsam sind, ist es naheliegend, dass ihr Erscheinen auf dem Planeten vor dem des ersten Lebewesens, dh der primitiven Zelle, die Anlass geben würde, stattgefunden hat Alle Königreiche des Lebens.

Anfangs war es wahrscheinlich viel weniger umfangreich und verfügte kaum über die Informationen, um einige Aminosäuren zu kodieren, aber mit dem Entstehen und der Entwicklung des Lebens wäre seine Komplexität gewachsen.

Weiter mit: Nukleinsäuren


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