کد ژنتیکی چیست؟

کد ژنتیکی استاندارد

کد ژنتیکی به چه معناست؟

کد ژنتیکی که به آن سه قلوهای نوکلئوتیدی یا کدون ها نیز گفته می شود، مجموعه ای از بازهای آلی می باشد که سلول های زنده از آن برای بازگشایی اطلاعات رمزگذاری شده در مواد ژنتیکی (توالی DNA یا mRNA) استفاده می کنند و به کمک آن ها شروع به ساخت پروتئین می نمایند. کد ژنتیکی در بین موجودات زنده بسیار شبیه است و می تواند در یک جدول ساده بیان شود. آزمایشگاه تخصصی ژنتیک سیتوژنوم در این مقاله به معرفی کُدون ها و ویژگی های آن ها می پردازد.

ماهیت کدهای ژنتیکی چیست؟

DNA از 4 باز آلی (مواد شیمیایی) به نام های: آدنین (A)، سیتوزین (C)، گوانین (G) و تیمین (T) ساخته شده است و این بازها در واقع پایه های نوکلئوتیدی DNA را تشکیل می دهند. RNA نیز از چهار نوکلئوتید تشکیل شده است: آدنین (A)، گوانین (G)، سیتوزین (C) و اوراسیل یا یوراسیل (U). هر کد ژنتیکی از چهار ماده شیمیایی به طرق مختلف استفاده می کند تا “کلمات یا رمزهای” سه حرفی را بسازد و به این ترتیب مشخص می کند که چه اسید آمینه هایی باید ساخته شوند. همان طور که احتمالا می دانید، اسید آمینه ها واحدهای سازنده پروتئین ها هستند. برای مثال یک دیوار را در نظر بگیرید که از آجرهای زیادی ساخته می شود و در واقع آجرهای دیوار حکم اسید آمینه ها را در پروتئین ها دارند. پروتئین ها گاهی از صدها آمینو اسید تشکیل می شوند و بنابراین کدی که یک پروتئین می سازد می تواند صدها و گاهی حتی هزاران سه قلو یا کد ژنتیکی را در خود جای داده باشد. به عنوان مثال توالی AUG یک کدون (کد ژنتیکی) است که اسید آمینه متیونین را تشکیل می دهد.

بازآرایی ژنتیکی به چه معناست؟

تاریخچه کشف کدهای ژنتیکی

تلاش دانشمندان برای کشف و فهم چگونگی کدگذاری پروتئین ها پس از کشف ساختار DNA در سال 1953 آغاز شد. جورج گامو دانشمند دورگه آمریکایی- روسی پیشنهاد داد که کدهای ژنتیکی مجموعه ای سه تایی برای کدگذاری 20 اسید آمینه شناخته شده هستند که در سلول های زنده برای ساخت پروتئین از حداکثر 43 الی 64 اسید آمینه استفاده می کنند. به دنبال تحقیقات درباره چیستی و چگونگی کد ژنتیکی، آزمایش دانشمندانی همچون کریک، برنر، بارنت و واتس توبین برای اولین بار نشان داد که کدون ها از سه ناحیه دی اِن آ (DNA) تشکیل شده است. مارشال نیرنبرگ و هاینریش جی ماتایی اولین کسانی بودند که ماهیت کدون را در سال 1961 فاش کردند. آن ها از یک سیستم عاری از سلول برای ترجمه توالی RNA پلی اوراسیل (به عنوان مثال UUUUU …) استفاده کردند و کشف کردند که پلی پپتیدی که آن ها سنتز کرده اند فقط شامل اسید آمینه فنیل آلانین است و به این ترتیب آن ها نتیجه گرفتند که کد UUU اسید آمینه فنیل آلانین را مشخص می کند. با گسترش شناسایی کدهای ژنتیکی، نیرنبرگ و فیلیپ لدر، ماهیت سه گانه کدها را فاش کردند و رمزهای آن را رمزگشایی نمودند.

تاریخچه ژنتیک

وظیفه کدون ها چیست؟

کد ژنتیکی مشخص می کند که کدام اسید آمینه باید در طول سنتز (ساخت) پروتئین اضافه شود. به جز برخی استثنائات، یک کدون سه نوکلئوتیدی در دنباله اسید نوکلئیک، یک اسید آمینه مشخص و واحد را می سازد. به عبارتی ساده تر یعنی: کدون ها دستورالعمل هایی از یک ژن هستند که به سلول می گویند چگونه یک پروتئین خاص را بسازد. اکثریت قریب به اتفاق ژن ها با یک طرح واحد رمزگذاری می شوند (جدول کدون RNA را ببینید). این طرح اغلب به عنوان کد ژنتیکی معمولی یا استاندارد یا فقط کد ژنتیکی نامیده می شود، اگرچه کدهای متفاوتی (مانند میتوکندری) وجود دارد.

کدون های استاندارد کدامند؟

در عکس زیر می توانید کدهای ژنتیکی استاندارد را مشاهده نمایید:

کد ژنتیکی استاندارد
کد ژنتیکی استاندارد
جدول کدون RNA
جدول کدون RNA

مترجم: سارا فرخی

دسته بندی : مقالات

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *