- Was ist der genetische Code?
- Merkmale des genetischen Codes
- Entdeckung des genetischen Codes
- Funktion des genetischen Codes
- Ursprung des genetischen Codes
Wir erklären, was der genetische Code ist, seine Funktion, Zusammensetzung, Herkunft und andere Merkmale. Auch, wie war seine Entdeckung.
Was ist der genetische Code?
Der genetische Code ist die spezifische Anordnung von Nukleotiden in der Sequenz, aus der die DNA. Es ist auch das Regelwerk, aus dem die Folge von dem . übersetzt wird RNA in einer Aminosäuresequenz, um a . zu bilden Protein. Mit anderen Worten, die Proteinsynthese hängt von diesem Code ab.
All die Lebewesen Sie haben einen genetischen Code, der ihre DNA und RNA organisiert. Trotz der offensichtlichen Unterschiede zwischen den verschiedenen Königreiche des Lebens stellt sich heraus, dass der genetische Inhalt weitgehend ähnlich ist, was darauf hindeutet, dass die gesamte Leben es muss einen gemeinsamen Ursprung gehabt haben. Winzige Variationen im genetischen Code können zu einer anderen Art führen.
Die Sequenz des genetischen Codes besteht aus Kombinationen von drei Nukleotiden, die jeweils Codon genannt werden und für die Synthese einer bestimmten Aminosäure (Polypeptid) verantwortlich sind.
Diese Nukleotide stammen von vier verschiedenen Typen stickstoffhaltiger Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C) in der DNA sowie Adenin (A), Uracil (U), Guanin (G), und Cytosin (C) in RNA.
Auf diese Weise entsteht eine Kette von bis zu 64 Codons, von denen 61 den Code selbst bilden (also Aminosäuren synthetisieren) und 3 Start- und Stopppositionen in der Sequenz markieren.
Der Reihenfolge folgend, die diese genetische Struktur bestimmt, Zellen Der Körper kann Aminosäuren sammeln und spezifische Proteine synthetisieren, die bestimmte Funktionen im Körper erfüllen.
Merkmale des genetischen Codes
Der genetische Code weist eine Reihe grundlegender Merkmale auf, die sind:
- Universalität Wie wir bereits gesagt haben, teilen alle lebenden Organismen den genetischen Code, von Virus Ja Bakterien noch bis Personen, Pflanzen Ja Tiere. Dies bedeutet, dass ein bestimmtes Codon mit derselben Aminosäure assoziiert ist, egal um welchen Organismus es sich handelt. Es sind 22 verschiedene genetische Codes bekannt, die Varianten des genetischen Standardcodes in nur einem oder zwei Codons sind.
- Spezifität Der Code ist hochspezifisch, d. h. kein Codon codiert für mehr als eine Aminosäure ohne Überlappung, obwohl es in einigen Fällen unterschiedliche Startcodons geben kann, die es ermöglichen, verschiedene Proteine aus demselben Code zu synthetisieren.
- Kontinuität. Der Code ist kontinuierlich und weist keinerlei Unterbrechungen auf, da es sich um eine lange Kette von Codons handelt, die vom Startcodon bis zum Stopcodon immer im gleichen Sinn und in der gleichen Richtung transkribiert werden.
- Degeneration. Der genetische Code weist Redundanzen auf, aber niemals Mehrdeutigkeiten, dh zwei Codons können der gleichen Aminosäure entsprechen, aber niemals das gleiche Codon zwei verschiedenen Aminosäuren. Somit gibt es mehr unterschiedliche Codons, als für die Speicherung der Genetische Information.
Entdeckung des genetischen Codes
Nirenberg und Matthaei fanden heraus, dass jedes Codon für eine Aminosäure kodiert.Der genetische Code wurde in den 1960er Jahren entdeckt, nachdem die angelsächsischen Wissenschaftler Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson und Maurice Wilkins (1916-2004) den DNA-Struktur, beginnend mit der genetischen Untersuchung der zellulären Proteinsynthese.
1955 gelang es den Wissenschaftlern Severo Ochoa und Marianne Grunberg-Manago, die Enzym Polynukleotid-Phosphorase. Sie fanden heraus, dass dieses Protein in Gegenwart jeder Art von Nukleotiden eine mRNA oder einen Botenstoff aus derselben Stickstoffbase, also einem einzelnen Nukleotid-Polypeptid, aufbaut. Dies gab Aufschluss über die mögliche Herkunft von DNA und RNA.
Der Russe George Gamow (1904-1968) schlug das Modell des genetischen Codes vor, der durch Kombinationen der heute bekannten stickstoffhaltigen Basen gebildet wird. Crick, Brenner und ihre Mitarbeiter zeigten jedoch, dass Codons nur aus drei stickstoffhaltigen Basen bestehen.
Der erste Nachweis der Übereinstimmung zwischen demselben Codon und einer Aminosäure wurde 1961 dank Marshall Warren Nirenberg und Heinrich Matthaei erbracht.
Anwenden ihrer Methoden, Nirenberg und Philip Leder konnten 54 der verbleibenden Codons übersetzen. Anschließend vervollständigte Har Gobind Khorana die Transkription des Codes. Viele von denen, die an diesem Wettlauf um die Entschlüsselung des genetischen Codes beteiligt waren, wurden mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet.
Funktion des genetischen Codes
Die Funktion des genetischen Codes ist bei der Synthese von Proteinen, d. h. bei der Herstellung der elementaren Grundverbindungen für die Existenz der Leben wie wir es verstehen. Daher ist es das grundlegende Muster für den physiologischen Aufbau von Organismen, sowohl seiner Gewebe als auch seiner Enzyme, Substanzen und Flüssigkeiten.
Dabei fungiert der genetische Code als Vorlage in der DNA, aus der spiegelbildlich RNA synthetisiert wird. In der RNA wandert es dann zu den Zellorganellen, die für den Aufbau von Proteinen (Ribosomen) verantwortlich sind.
Bei Ribosomen beginnt die Synthese nach dem Muster, das von DNA zu RNA übergegangen ist. Jedes Gen ist somit mit einer Aminosäure assoziiert und bildet eine Kette von Polypeptiden. So funktioniert der genetische Code.
Ursprung des genetischen Codes
Der Ursprung des genetischen Codes ist wahrscheinlich das größte Mysterium im Leben. Es wird vermutet, da es allen bekannten Lebewesen gemeinsam ist, dass ihr Erscheinen auf dem Planeten vor dem des ersten Lebewesens war, d. h. der primitiven Zelle, die alle hervorbringen würde Königreiche des Lebens.
Anfangs war es wahrscheinlich viel weniger umfangreich und enthielt nur die Informationen, um einige Aminosäuren zu codieren, aber es wäre mit der Entstehung und Entwicklung des Lebens an Komplexität gewachsen.