Codul genetic: codoni, anticodoni și cadrul de citire
Aceeași secvență de litere poate fi împărțită în grupuri diferite. În traducere, alegerea cadrului de citire stabilește ce codoni sunt interpretați de ribozom.
Încadrare și nivel de aprofundare
Repere pentru studiu și aprofundare. Materialul nu reprezintă o programă oficială și nu acoperă integral materia unei clase.
Ce reprezintă codul genetic
Codul genetic este sistemul de corespondență dintre codonii unui ARN mesager și aminoacizii sau semnalele de terminare ale traducerii. Un codon are trei nucleotide. Cele patru baze ale ARN-ului permit 64 de combinații de triplete.
În codul standard, 61 de codoni specifică aminoacizi, iar trei sunt codoni stop. Numărul de codoni nu este numărul de aminoacizi diferiți: mai mulți codoni pot corespunde aceluiași aminoacid. Codul nu este o listă de gene și nici secvența genetică a unui individ.
Degenerat nu înseamnă ambiguu
Codul standard este degenerat deoarece un aminoacid poate fi specificat de mai mulți codoni. Este neambiguu în sensul că un codon dat are o semnificație stabilită în acel cod și context de traducere. Confuzia dintre aceste două proprietăți produce explicații greșite ale mutațiilor.
Codul este aproape universal, dar există excepții, de exemplu în unele sisteme mitocondriale. De aceea, expresia „orice organism citește absolut identic orice codon” este prea puternică. În exercițiile introductive se precizează folosirea codului genetic standard.
Codon, anticodon și orientare
Codonul este citit pe ARN mesager în sensul 5′ spre 3′. Anticodonul aparține ARN-ului de transfer și se împerechează cu codonul în orientare antiparalelă. Aminoacidul este atașat ARN-ului de transfer prin acțiunea unor enzime specifice.
Pentru codonul 5′–AUG–3′, anticodonul complementar poate fi scris 3′–UAC–5′. Dacă se schimbă ordinea orientărilor fără a rescrie secvența, răspunsul devine neclar. Notează capetele catenelor în problemele în care complementaritatea este esențială.
Un exemplu de traducere
Consideră mesajul didactic 5′–AUG GCU UUU UGA–3′, într-un context în care inițierea are loc la primul AUG. În codul standard, rezultatul fragmentului tradus este metionină–alanină–fenilalanină, urmat de terminare. UGA nu adaugă un al patrulea aminoacid.
AUG codifică metionina și poate funcționa ca semnal de inițiere în contextul potrivit. Un AUG aflat în interiorul unei regiuni codificatoare nu marchează automat un nou început de proteină. Inițierea depinde de mecanismele celulei și de contextul secvenței.
Ce se întâmplă dacă se schimbă cadrul
O inserție sau deleție a unui număr de nucleotide care nu este multiplu de trei poate deplasa cadrul de citire într-o regiune codificatoare. Codonii ulteriori se regrupează, iar produsul poate fi puternic modificat. Efectul concret depinde de locul schimbării și de secvență.
O substituție poate păstra aminoacidul, poate schimba un aminoacid sau poate introduce un codon stop, între alte posibilități. Nu orice schimbare de ADN produce aceeași consecință, iar o mutație sinonimă nu trebuie descrisă automat ca lipsită de orice efect biologic.
Cum folosești un tabel al codului genetic
Verifică dacă tabelul este scris pentru ARN și citește codonul în orientarea cerută. Nu introduce direct literele unei catene de ADN fără a stabili dacă este catenă matriță sau codificatoare. Identifică apoi începutul și sfârșitul regiunii traduse.
Exercițiu: schimbă GCU în GCC în mesajul anterior și compară aminoacidul obținut. Apoi înlocuiește UUU cu UAA. Prima modificare păstrează alanina în codul standard, iar a doua introduce o terminare mai timpurie. Explică diferența dintre schimbarea secvenței și schimbarea produsului.
Întrebări frecvente
Codonul stop este un aminoacid?
Nu. În traducerea obișnuită, un codon stop este recunoscut de factori de eliberare și duce la terminarea lanțului.
De ce se numește codul degenerat?
Pentru că mai mulți codoni pot specifica același aminoacid; nu înseamnă că un codon poate fi citit arbitrar.
Surse și lecturi recomandate
Despre autori, surse și corecturi
Explicații și scheme originale BioLab. Material de sprijin pentru profesori; alege profunzimea și activitățile potrivite clasei tale. Sursele nu implică o afiliere cu organizațiile citate.
Vezi biologia dintr-o altă perspectivă.
Descoperă lecțiile interactive, modelele 3D și laboratorul virtual BioLab.
Explorează funcționalitățile
