Wie verschlüsselt DNA Informationen?

Proteine ​​spielen eine wichtige Rolle in 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 erforderlich sind. Die Informationen zur Synthese dieser Proteine ​​sind im Genom kodiert. Das genetische Material der meisten Organismen ist DNA. DNA besteht aus Nukleotiden. Ein Nukleotid-Triplett, das eine bestimmte Aminosäure eines Proteins darstellt, ist als Codon bekannt. Der Satz von Regeln, nach denen die genetische Information im genetischen Material codiert wird, wird als genetischer Code bezeichnet. Eine Sequenz von Codons im Genom ist als Gen bekannt, das für ein bestimmtes funktionelles Protein in der Zelle codiert. Daher sollte ein Genom aus einer Reihe von Protein-kodierenden Genen bestehen. Das Genom ist auch für verschiedene Arten funktioneller RNA-Moleküle kodiert.

Wichtige Bereiche

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

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

Was ist ein genetischer Code?

Der genetische Code ist der Satz von Regeln, nach denen die genetische Information im Genom codiert wird. Die Gene des Genoms bestehen aus einer Reihe von Nukleotiden, die in Codons gruppiert werden können. Der genetische Code verknüpft den Codonsatz 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 darstellt, ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Genetischer Code

Entartung ist eines der wesentlichen Merkmale des genetischen Codes. Dies bedeutet, dass eine einzelne Aminosäure durch mehr als ein Codon dargestellt 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 verschlüsselt DNA Informationen?

Der genetische Code definiert, wie die vier Arten von Nukleotiden der DNA in die zwanzig Aminosäuren übersetzt werden, die an der Proteinsynthese beteiligt sind. Die zwei Schritte der Proteinsynthese sind Transkription und Translation. Während der Transkription wird der genetische DNA-Code in den genetischen RNA-Code transkribiert. Drei Arten von RNAs werden während der Transkription produziert: mRNA, tRNA und rRNA. Die RNA-Codonsequenz der mRNA wird in die Aminosäuresequenz eines Proteins übersetzt. Jede Aminosäure des Proteins wird durch ein bestimmtes Codon dargestellt. Im Allgemeinen sind 20 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 finden Sie in Figur 2.

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.

Fazit

Das Genom, das hauptsächlich aus DNA besteht, wird zur Information 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.

Bildhöflichkeit:

1. "Translationchart" von Gurustip bei English Wikibooks - Übertragen von en.wikibooks an Commons von Adrignola (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Überblick über die Proteinsynthese" von Becky Boone (CC BY-SA 2.0) über Flickr