Genetički kod
Jezik za prenošenje genetičke poruke od DNK (gena) do proteina naziva se genetička šifra (kod), a sadržana je u redosledu baza na lancu DNK. Njegova je jedinica niz od tri nukleotida (triplet) DNK i on se u celini komplementarno prenosi na i-RNK (koja umesto timina ima uracil). Svaki triplet na i-RNK je kodon za jednu aminokiselinu, a niz međusobno povezanih aminokiselina čini polipeptidni lanac (protein).
Ubrzo nakon upoznavanja primarne i sekundarne strukture DNK postalo je jasno da je genetička informacija u DNK smeštena u šifrovanom obliku. Dakle, sinteza proteina predstavljala bi zapravo proces dešifrovanja, gde se genetička informacija koju nosi i-RNK prevodi i redosled aminokiselina u proteinima uz pomoć t-RNK kao posrednika u tim procesima.
Sadržaj
Kod, kodon, antikodon
S obzirom da se proteini sastoje od 20 aminokiselina, a nukleinske kiseline od samo 4 različita nukleotida, jasno je da različite grupe od nekoliko nukleotida predstavljaju šifre za različite aminokiseline. Grupe od po dva nukleotida mogle bi da šifruju samo 16 aminokiselina (42= 16 ). Zato , broj različitih grupa od po tri nukleotida (triplet) koje mogu da sačine četiri nukleotida iznosi 64 (43=64), a to je više nego dovoljno za šifrovanje 20 aminokiselina. Tri uzastopna ista ili različita nukleotida DNK (triplet) nazivaju se kod. Kodovi DNK se prepisuju na i-RNK tako da ona sadrži kodone.Prepisivanje se vrši po principu komplementarnosti tako da da se npr. kod DNK ATG (adenin-timin-guanin) prepisuje u kodon UAC na i-RNK. Odnosi između kodona i aminokiselina određeni su skupom znakova koji se nazivaju genetički kod.
Početak i kraj šifre za sintezu jednog polipeptidnog lanca obeleženi su posebnim kodonima. Početak tzv. start-kodonom (AUG), a kraj stop-kodonima (UAA, UAG i UGA). Start-kodon, osim što predstavlja mesto od koga započinje čitanje i-RNK je istovremeno i kodon koji određuje aminokiselinu metionin. Stop-kodoni ne odgovaraju ni jednoj aminokiselini pa se nazivaju i besmislenim kodonima (engl. nonsense).
Ulogu prevodioca ove šifre u redosled aminokiselina u proteinu igra t-RNK koja sadrži antikodon. Antikodon je triplet nukleotida t-RNK komplementaran kodonu i-RNK. U zavisnosti od toga koji antikodon sadrži t-RNK će za sebe vezati tačno određenu aminokiselinu. Npr.aminokiselina izoleucin određena je kodonom ATG koji se na i-RNK prepisuje u kodon UAC pa će se izoleucin vezati za t-RNK koja nosi antikodon AUG.
Svojstva genetičkog koda
Genetički kod pokazuje tri važne osobine:
- univerzalnost,
- izrođenost i
- očitava se bez preklapanja.
Univerzalnost znači da je g. kod isti za sve biološke vrste, odnosno da pojedini kodoni u gotovo svim biološkim vrstama odgovaraju istoj aminokiselini[2]. Izrođenost (degenerativnost) genetičkog koda znači da jednu aminokiselinu najčešće određuje veći broj kodona[3]. Kodoni koji određuju istu aminokiselinu često su vrlo slični i najčešće se razlikuju samo u trećem nukleotidu, tako da ako dođe do zamene nukleotida to ne predstavlja i zamenu aminokiseline u proteinu. Očitavanje bez preklapanja znači da nukleotidi jednog kodona nikada ne pripadaju istovremeno i susednim kodonima.
Tabela standardnog genetičkog koda
Друга база | |||||
---|---|---|---|---|---|
U | C | A | G | ||
Прва база |
U |
UUU (Phe/F) Fenilalanin |
UCU (Ser/S) Serin |
UAU (Tyr/Y) Tirozin |
UGU (Cys/C) Цистеин |
C |
CUU (Leu/L) Леуцин |
CCU (Pro/P) Пролин |
CAU (His/H) Хистидин |
CGU (Arg/R) Аргинин |
|
A |
AUU (Ile/I) Изолеуцин, Start2 |
ACU (Thr/T) Треонин |
AAU (Asn/N) Aспарагин |
AGU (Ser/S) Serin |
|
G |
GUU (Val/V) Валин |
GCU (Ala/A) Aланин |
GAU (Asp/D) Аспаратинска киселина |
GGU (Gly/G) Glicin |
1 Kodon AUG je šifra za aminokiselinu metionin i u isto vreme je sart-kodon.
2Start-kodon samo kod prokariota.
Literatura
- Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
- Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
- Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, Beograd, 1986.
- Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
- Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
- Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
- Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
- Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
- Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
- Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
- Šerban, Nada: ćelija - strukture i oblici, ZUNS, Beograd, 2001