Proteine ​​spielen eine wichtige Rolle innerhalb der Zelle, indem sie als strukturelle, funktionelle und regulierende Moleküle dienen. Innerhalb der Zellen werden verschiedene Arten von Proteinen synthetisiert, die für die Funktion einer Zelle benötigt werden. Die Informationen für die Synthese dieser Proteine ​​sind im Genom kodiert. Das genetische Material der meisten Organismen ist DNA. DNA besteht aus Nukleotiden. Ein Nukleotidtriplett, das eine bestimmte Aminosäure eines Proteins darstellt, wird als Codon bezeichnet. Das Regelwerk, nach dem die genetische Information im genetischen Material kodiert ist, wird als genetischer Code bezeichnet. Eine Sequenz von Codons innerhalb des Genoms wird als Gen bezeichnet, das für ein bestimmtes funktionelles Protein innerhalb der Zelle kodiert. Daher sollte ein Genom aus einer Reihe von Protein-kodierenden Genen bestehen. Das Genom wird auch für verschiedene Arten von funktionellen RNA-Molekülen kodiert.

Abgedeckte Schlüsselbereiche

1. Was ist genetischer Code? – Definition, Funktionen, Rolle 2. Wie kodiert DNA Informationen? – Proteinsynthese, RNA-Synthese

Schlüsselbegriffe: Aminosäure, Codon, genetischer Code, Protein, RNA, Transkription, Übersetzung

Was ist ein genetischer Code?

Der genetische Code ist das Regelwerk, nach dem die genetische Information im Genom kodiert wird. Die Gene des Genoms bestehen aus einer Reihe von Nukleotiden, die in Codons gruppiert werden können. Der genetische Code verknüpft den Satz von Codons innerhalb eines bestimmten Gens entweder mit dem Aminosäuresatz der Polypeptidkette eines Proteins oder der RNA-Codonsequenz von funktionellen RNA-Molekülen wie tRNA und rRNA. Der genetische Code besteht aus 64 Codons, die einzigartige Aminosäuren darstellen, die an der Proteinsynthese beteiligt sind. Der genetische Code, der die 20 Aminosäuren repräsentiert, ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Genetischer Code

Degeneration ist eines der wesentlichen Merkmale des genetischen Codes. Dies bedeutet, dass eine einzelne Aminosäure durch mehr als ein Codon repräsentiert werden kann. Der genetische Code überschneidet sich nicht; ein einzelnes Nukleotid kann nicht Teil zweier benachbarter Codons sein, und der genetische Code ist nahezu universell.

Wie kodiert DNA Informationen?

Der genetische Code definiert, wie die vier Nukleotidtypen der DNA in die zwanzig Aminosäuren übersetzt werden, die an der Proteinsynthese beteiligt sind. Die beiden Schritte der Proteinsynthese sind Transkription und Translation. Während der Transkription wird der genetische DNA-Code in den genetischen RNA-Code transkribiert. Während der Transkription werden drei Arten von RNAs produziert: mRNA, tRNA und rRNA. Die RNA-Codon-Sequenz der mRNA wird in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt. Jede Aminosäure des Proteins wird durch ein bestimmtes Codon repräsentiert. Im Allgemeinen sind zwanzig Aminosäuren an der Proteinsynthese beteiligt, und sie werden durch einundsechzig Codons repräsentiert. Drei Codons dienen als Stop-Codons, die die Transkription beenden. Eine Übersicht über die Proteinsynthese ist in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2: Proteinsynthese

tRNAs und rRNAs dienen als funktionelle Moleküle der Proteinsynthese. tRNAs bringen die entsprechenden Aminosäuren während der Translation, während rRNAs als funktionelle Teile des Ribosoms dienen, die die Translation erleichtern.

Abschluss

Das Genom, das hauptsächlich aus DNA besteht, ist für Informationen sowohl für die Proteinsynthese als auch für die RNA-Synthese kodiert. Die kodierenden Regionen des Genoms werden als Gene bezeichnet. Gene bestehen aus einer Reihe von Codons, die aus Gruppen von drei Nukleotiden bestehen. Jedes Codon repräsentiert eine bestimmte Aminosäure der Polypeptidkette eines Proteins oder RNA-Codons einer tRNA oder rRNA.

Referenz:

1. „DNA ist eine Struktur, die biologische Informationen kodiert.“ Nature News, Nature Publishing Group, hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Translationchart“ von Gurustip bei English Wikibooks – Von en.wikibooks nach Commons von Adrignon (Public Domain) über Commons Wikimedia2 übertragen. „Überblick über die Proteinsynthese“ von Becky Boone (CC BY-SA 2.0) über Flickr