Kami menerangkan apa itu kod genetik, fungsinya, komposisi, asal usul dan ciri-ciri lain. Juga, bagaimana penemuannya.
Apakah kod genetik?
Kod genetik ialah susunan khusus nukleotida dalam urutan yang membentuk DNA. Ia juga merupakan set peraturan dari mana urutan tersebut diterjemahkan oleh RNA dalam urutan asid amino, untuk menyusun a protein. Dalam erti kata lain, sintesis protein bergantung kepada kod ini.
Semua makhluk hidup Mereka mempunyai kod genetik yang menyusun DNA dan RNA mereka. Walaupun perbezaan yang jelas antara pelbagai kerajaan kehidupan, kandungan genetik ternyata serupa dengan sebahagian besar, menunjukkan bahawa keseluruhan kehidupan ia mesti mempunyai asal yang sama. Variasi kecil dalam kod genetik boleh menimbulkan spesies yang berbeza.
Urutan kod genetik terdiri daripada gabungan tiga nukleotida, setiap satu dipanggil kodon dan bertanggungjawab untuk mensintesis asid amino tertentu (polipeptida).
Nukleotida ini berasal daripada empat jenis bes nitrogen yang berbeza: adenine (A), timin (T), guanina (G), dan sitosin (C) dalam DNA, dan adenine (A), urasil (U), guanin (G), dan sitosin (C) dalam RNA.
Dengan cara ini, rantai sehingga 64 kodon dibina, 61 daripadanya membentuk kod itu sendiri (iaitu, mereka mensintesis asid amino) dan 3 menandakan kedudukan mula dan berhenti dalam jujukan.
Mengikut perintah yang ditentukan oleh struktur genetik ini, yang sel Badan boleh mengumpul asid amino dan mensintesis protein tertentu, yang akan memenuhi fungsi tertentu dalam badan.
Ciri-ciri kod genetik
Kod genetik mempunyai beberapa ciri asas, iaitu:
- Kesejagatan Seperti yang telah kita katakan sebelum ini, semua organisma hidup berkongsi kod genetik, dari virus Y bakteria sehingga orang, tumbuhan Y haiwan. Ini bermakna bahawa kodon tertentu dikaitkan dengan asid amino yang sama, tidak kira apa organisma itu. Terdapat 22 kod genetik berbeza yang diketahui, yang merupakan varian kod genetik standard dalam hanya satu atau dua kodon.
- Kekhususan Kod ini sangat spesifik, iaitu, tiada kod kodon untuk lebih daripada satu asid amino, tanpa bertindih, walaupun dalam beberapa kes mungkin terdapat kodon permulaan yang berbeza, yang membolehkan protein berbeza disintesis daripada kod yang sama.
- Kesinambungan. Kod ini berterusan dan tidak mempunyai apa-apa jenis gangguan, sebagai rantaian panjang kodon yang sentiasa ditranskripsikan dalam erti kata dan arah yang sama, dari kodon mula hingga kodon hentian.
- Degenerasi. Kod genetik mempunyai lebihan, tetapi tidak pernah kekaburan, iaitu, dua kodon boleh sepadan dengan asid amino yang sama, tetapi tidak pernah kodon yang sama kepada dua asid amino yang berbeza. Oleh itu, terdapat lebih banyak kodon berbeza daripada yang diperlukan untuk menyimpan Maklumat genetik.
Penemuan kod genetik
Nirenberg dan Matthaei mendapati bahawa setiap kodon mengekodkan asid amino.Kod genetik itu ditemui pada tahun 1960-an, selepas saintis Anglo-Saxon Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson, dan Maurice Wilkins (1916-2004) menemui struktur DNA, memulakan kajian genetik sintesis protein selular.
Pada tahun 1955 saintis Severo Ochoa dan Marianne Grunberg-Manago berjaya mengasingkan enzim polynucleotide phosphorase. Mereka mendapati bahawa dengan adanya sebarang jenis nukleotida, protein ini membina mRNA atau messenger yang terdiri daripada asas nitrogen yang sama, iaitu polipeptida nukleotida tunggal. Ini memberi penerangan tentang kemungkinan asal kedua-dua DNA dan RNA.
Orang Rusia-Amerika George Gamow (1904-1968) mencadangkan model kod genetik yang dibentuk oleh gabungan bes nitrogen yang dikenali hari ini. Walau bagaimanapun, Crick, Brenner dan rakan usaha sama mereka menunjukkan bahawa kodon terdiri daripada hanya tiga bes nitrogen.
Bukti pertama korespondensi antara kodon yang sama dan asid amino diperoleh pada tahun 1961 terima kasih kepada Marshall Warren Nirenberg dan Heinrich Matthaei.
Memohon mereka kaedah, Nirenberg dan Philip Leder dapat menterjemah 54 kodon yang tinggal. Selepas itu, Har Gobind Khorana menyelesaikan transkripsi kod tersebut. Ramai daripada mereka yang terlibat dalam perlumbaan ini untuk memecahkan kod genetik telah dianugerahkan Hadiah Nobel dalam Perubatan.
Fungsi kod genetik
Fungsi kod genetik adalah penting dalam sintesis protein, iaitu, dalam pembuatan sebatian unsur asas untuk kewujudan kehidupan seperti yang kita fahami. Oleh itu, ia adalah corak asas untuk pembinaan fisiologi organisma, kedua-dua tisunya, dan enzim, bahan dan cecairnya.
Untuk ini, kod genetik beroperasi sebagai templat dalam DNA, dari mana RNA disintesis, yang merupakan sejenis imej cermin. Kemudian dalam RNA ia bergerak ke organel selular yang bertanggungjawab untuk pembinaan protein (ribosom).
Dalam ribosom, sintesis bermula mengikut corak yang dihantar dari DNA ke RNA. Oleh itu, setiap gen dikaitkan dengan asid amino, membina rantai polipeptida. Beginilah cara kod genetik berfungsi.
Asal kod genetik
Asal usul kod genetik mungkin merupakan misteri terbesar dalam hidup. Ia adalah intuisi, kerana ia adalah perkara biasa kepada semua makhluk hidup yang diketahui, bahawa penampilannya di planet ini adalah sebelum makhluk hidup pertama, iaitu, sel primitif yang akan menimbulkan semua kerajaan kehidupan.
Pada mulanya, kemungkinan besar ia kurang luas dan hanya mempunyai maklumat untuk mengekodkan beberapa asid amino, tetapi ia akan menjadi semakin rumit apabila kehidupan timbul dan berkembang.