Damit die Information des Polynukleotids mit der des Polypeptids übereinstimmt, gibt es einen Code: den genetischen Code.
Die allgemeinen Merkmale des genetischen Codes lassen sich wie folgt auflisten:
Der genetische Code setzt sich aus Drillingen zusammen und enthält keine interne Interpunktion (Crick & Brenner, ).
Es wurde durch die Verwendung von "Open Cell Translation Systems" (Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964) entschlüsselt.
Es ist stark entartet (Synonyme).
Die Organisation der Codetabelle ist nicht zufällig.
Drillinge "Unsinn".
Der genetische Code ist "Standard", aber nicht "universell".
Bei Beachtung der Tabelle des genetischen Codes muss beachtet werden, dass es sich um die Translation der RNAm in das Polypeptid handelt, sodass die beteiligten Nukleotidbasen A, U, G, C sind. Die Biosynthese einer Polypeptidkette ist die Translation der Nukleotidsequenz in der Sequenz Aminosäure.
Jedes Triplett von RNAm-Basen, das als Codon bezeichnet wird, hat die erste Base in der linken Spalte, die zweite in der oberen Reihe und die dritte in der rechten Spalte. Nehmen wir zum Beispiel das Tryptophan (dh Try) und wir sehen, dass das entsprechende Codon in der Reihenfolge UGG ist. Tatsächlich enthält die erste Basis, U, die ganze Reihe von Kästen oben; In diesem Feld kennzeichnet G das Feld ganz rechts und die vierte Zeile des Felds selbst, in der Try geschrieben steht. Um das Leucin-Alanin-Arginin-Serina-Tetrapeptid (Leu-Ala-Arg-Ser-Symbole) zu synthetisieren, können wir im Code die UUA-AUC-AGA-UCA-Codons finden.
An dieser Stelle ist jedoch anzumerken, dass alle Aminosäuren unseres Tetrapeptids (im Gegensatz zu Tryptophan) von mehr als einem Codon codiert werden. Nicht zufällig haben wir in dem gerade berichteten Beispiel die angegebenen Codons ausgewählt. Wir hätten dasselbe Tripeptid mit einer anderen Sequenz von RNAm, wie CUC-GCC-CGG-UCC, codieren können.
Anfänglich wurde der Tatsache, dass eine einzelne Aminosäure mehr als einem Triplett entsprach, eine Bedeutung der Zufälligkeit verliehen, die sich auch in der Wahl des Begriffs der Entartung des Codes äußerte, der zur Definition des Phänomens der Synonymie verwendet wurde. Einige Daten weisen stattdessen darauf hin, dass die Verfügbarkeit von Synonymen, die sich auf die unterschiedliche Stabilität der genetischen Information beziehen, keineswegs zufällig ist. Dies scheint auch durch die Feststellung eines unterschiedlichen Wertes des Verhältnisses A + T / G + C in den verschiedenen Evolutionsstadien bestätigt zu werden. Beispielsweise neigt bei Prokaryoten, bei denen das Bedürfnis nach Variabilität nicht durch die Regeln von Mendelismus und Neomendelismus befriedigt wird, das Verhältnis A + T / G + C dazu, zu wachsen. Die sich daraus ergebende geringere Stabilität gegenüber Mutationen bietet größere Möglichkeiten für eine zufällige Variabilität durch Genmutation.
Bei Eukaryonten, insbesondere bei mehrzelligen Zellen, bei denen es erforderlich ist, dass die Zellen des einzelnen Organismus dasselbe Erbgut bewahren, besteht die Tendenz, dass das Verhältnis A + T / G + C in der DNA abnimmt, wodurch somatische Genmutationen seltener auftreten.
Das Vorhandensein von synonymen Codons im genetischen Code wirft das bereits erwähnte Problem der Vielzahl der Anticodons in der RNAt auf oder nicht.
Es ist sicher, dass es mindestens eine RNAt für jede Aminosäure gibt, aber es ist nicht so sicher, ob eine einzelne RNAt an ein einzelnes Codon binden kann, oder sie kann Synonyme gleichgültig erkennen (insbesondere, wenn sich diese nur für die dritte Base unterscheiden).
Wir können daraus schließen, dass es durchschnittlich drei Synonyme Codon für jede Aminosäure gibt, während die Anticodons mindestens eins und nicht mehr als drei sind.
Unter Hinweis darauf, dass Gene als einzelne Merkmale sehr langer Polynukleotid-DNA-Sequenzen gedacht sind, ist klar, dass der Anfang und das Ende des einzelnen Gens notwendigerweise im Gedächtnis enthalten sein müssen.
BIOSYNTHESE VON PROTEINEN
In verschiedenen DNA-Abschnitten kommt es zur Öffnung der Doppelkette und zur Synthese verschiedener RNA-Typen.
Während der Ladephase bindet die RNAt an Aminosäuren (zuvor aktiviert durch ATP und spezifisches Enzym). Die biosynthetische "Maschinerie" ist nicht in der Lage, falsch geladene tRNAs zu "korrigieren".
RNAr spaltet sich dann in die beiden Untereinheiten auf und führt durch Bindung an ribosomale Proteine zum Aufbau von Ribosomen.
RNAm, die in das Zytoplasma gelangt, bindet an Ribosomen und bildet das Polysom. Jedes Ribosom, das auf dem Botenstoff fließt, beherbergt nach und nach die zu den entsprechenden Codons komplementäre RNAt, wobei es die Aminosäuren aufnimmt und sie bei der Bildung an die Polypeptidkette bindet.
Die relativ stabilen RNAt fallen in einen Kreis. Auch die Ribosomen werden wieder verwendet, wodurch das bereits zusammengesetzte Polypeptid freigesetzt wird.
Der Botenstoff, der weniger stabil ist, weil er nur eine Kette enthält, wird (von der Ribonuklease) in Ribonukleotidbestandteile gespalten.
Der Zyklus setzt sich somit fort und synthetisiert nacheinander die Polypeptide auf den durch die Transkription bereitgestellten Messenger-RNAs.
Herausgegeben von: Lorenzo Boscariol
