Sysop: 1 revizi

2014-04-20T19:17:33Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 20. 4. 2014, 19:17

Sysop: 1 revizi

2010-10-25T00:13:43Z

1 revizi

Nová stránka

[[Soubor:Aminoacids table.png|thumb|[[RNA]] [[kodón]]y - [[bílkovina]]]]
'''Genetický kód''' představuje soubor pravidel, podle kterých se [[genetická informace]] uložená v [[DNA]] (respektive [[RNA]]) převádí na primární strukturu [[bílkovina|bílkovin]] - tj. pořadí [[Aminokyseliny|aminokyselin]] v řetězci. '''Genetický kód je univerzální''' - stejný u většiny [[život|živých]] [[organismus|organismů]], pouze u několika málo skupin a [[mitochondrie|mitochondrií]] se vyskytují drobné odchylky. Podoba genetického kódu společná většině [[život|živých]] [[organismus|organismů]] se nazývá '''standardní genetický kód'''.
== Genová exprese ==
[[Soubor:Genetický kód.jpg|250px|left]]Genetická informace nesená [[organismus|organismem]] (jeho [[genom]]) je zapsaná v [[molekula|molekule]] [[DNA]] (s výjimkou [[bakterie|bakterií]] a některých [[nebuněčný organismus|nebuněčných organismů]], u nichž tuto úlohu plní [[RNA]]). Každá funkční část (jednotka) [[DNA]] se nazývá [[gen]]. Každý [[gen]] se v procesu [[transkripce (DNA)|transkripce]] přepíše do odpovídající kratší molekuly [[mRNA]], která slouží jako přenašeč informace od [[DNA]] k [[Ribozom|ribozómům]] - [[buňka|buněčným]] strukturám, na kterých probíhá [[translace]] (tvorba primární struktury bílkovin podle záznamu v [[mRNA]]). Pořadí [[aminokyseliny|aminokyselin]] se zde stanovuje tak, že ke každému kodónu (tripletu) se připojí [[tRNA]] s odpovídajícím antikodónem nesoucí [[aminokyseliny|aminokyselinu]].
K jednotlivým kodónům tedy náleží odpovídající [[tRNA]] se specifickým antikodónem a specifickou [[aminokyseliny|aminokyselinou]]. Máme tedy 64 (43) možných [[kombinace|kombinací]], 64 odlišných kodónů. V následujících tabulkách je zaznamenán standardní genetický kód. Je z něj patrné, že '''genetický kód je degenerovaný''' - jedna [[aminokyseliny|aminokyselina]] může odpovídat většímu množství odlišných kodónů. Z tohoto důvodu také nelze podle vyrobené [[bílkoviny]] zrekonstruovat podobu [[gen]]u, podle kterého byl vytvořen (viz [[Centrální dogma molekulární biologie]])
== Kodón ==
'''Kodón''' neboli '''triplet''' je označení tří za sebou jdoucích bází v [[mRNA]]. Určuje druh [[aminokyseliny]]. Ke každému kodónu existuje komplementární '''antikodón''', což jsou vlastně tři za sebou jdoucí báze [[tRNA]] komplementární ke kodónu. Jednotlivá [[tRNA]] je specifická pro určitou aminokyselinu. Každá aminokyselina může být kódována více kodóny, jeden kodón ale představuje pouze jednu [[aminokyseliny|aminokyselinu]].<ref>[http://genetika.wz.cz/images/tabulka.gif genetika.wz.cz]</ref>
Výjimečné postavení mají:
* '''Iniciační kodón''' - podle něj se pozná začátek [[gen]]ové sekvence [[nukleotidy|nukleotidů]] v [[mRNA]], začíná u něj [[proteosyntéza]], většinou AUG, výjimečně GUG
* '''Stop kodón''' - končí u něj proteosyntéza, UAA, UAG, UGA
== Tabulka 1: RNA kodón → [[aminokyseliny|aminokyselina]] ==
{| class="wikitable"
|+ Tato tabulka ukazuje všech 64 možných kodónů a [[aminokyseliny]], které kódují.
|-
| rowspan=2 colspan=2 |
! colspan=4 border=0 | 2nd base
|-
! U
! C
! A
! G
|-
! rowspan="4" border="0" | 1st base
! U
|
UUU (Phe/F)[[Fenylalanin]] 
UUC (Phe/F)[[Fenylalanin]] 
UUA (Leu/L)[[Leucin]] 
UUG (Leu/L)[[Leucin]], ''Start''2 
|
UCU (Ser/S)[[Serin]] 
UCC (Ser/S)[[Serin]] 
UCA (Ser/S)[[Serin]] 
UCG (Ser/S)[[Serin]] 
|
UAU (Tyr/Y)[[Tyrosin]] 
UAC (Tyr/Y)[[Tyrosin]] 
UAA Ochre (''Stop'') 
UAG Amber (''Stop'') 
|
UGU (Cys/C)[[Cystein]] 
UGC (Cys/C)[[Cystein]] 
UGA Opal (''Stop'') 
UGG (Trp/W)[[Tryptofan]] 
|-
! C
|
CUU (Leu/L)[[Leucin]] 
CUC (Leu/L)[[Leucin]] 
CUA (Leu/L)[[Leucin]] 
CUG (Leu/L)[[Leucin]], ''Start''2 
|
CCU (Pro/P)[[Prolin]] 
CCC (Pro/P)[[Prolin]] 
CCA (Pro/P)[[Prolin]] 
CCG (Pro/P)[[Prolin]] 
|
CAU (His/H)[[Histidin]] 
CAC (His/H)[[Histidin]] 
CAA (Gln/Q)[[Glutamin]] 
CAG (Gln/Q)[[Glutamin]] 
|
CGU (Arg/R)[[Arginin]] 
CGC (Arg/R)[[Arginin]] 
CGA (Arg/R)[[Arginin]] 
CGG (Arg/R)[[Arginin]] 
|-
! A
|
AUU (Ile/I)[[Isoleucin]], ''Start''2 
AUC (Ile/I)[[Isoleucin]] 
AUA (Ile/I)[[Isoleucin]] 
AUG (Met/M)[[Methionin]], ''Start''1 
|
ACU (Thr/T)[[Threonin]] 
ACC (Thr/T)[[Threonin]] 
ACA (Thr/T)[[Threonin]] 
ACG (Thr/T)[[Threonin]] 
|
AAU (Asn/N)[[Asparagin]] 
AAC (Asn/N)[[Asparagin]] 
AAA (Lys/K)[[Lysin]] 
AAG (Lys/K)[[Lysin]] 
|
AGU (Ser/S)[[Serin]] 
AGC (Ser/S)[[Serin]] 
AGA (Arg/R)[[Arginin]] 
AGG (Arg/R)[[Arginin]] 
|-
! G
|
GUU (Val/V)[[Valin]] 
GUC (Val/V)[[Valin]] 
GUA (Val/V)[[Valin]] 
GUG (Val/V)[[Valin]], ''Start''2 
|
GCU (Ala/A)[[Alanin]] 
GCC (Ala/A)[[Alanin]] 
GCA (Ala/A)[[Alanin]] 
GCG (Ala/A)[[Alanin]] 
|
GAU (Asp/D)[[Kyselina asparagová]] 
GAC (Asp/D)[[Kyselina asparagová]] 
GAA (Glu/E)[[Kyselina glutamová]] 
GAG (Glu/E)[[Kyselina glutamová]] 
|
GGU (Gly/G)[[Glycin]] 
GGC (Gly/G)[[Glycin]] 
GGA (Gly/G)[[Glycin]] 
GGG (Gly/G)[[Glycin]] 
|}
1Kodón AUG kóduje [[methionin]] a slouží jako iniciační místo: první AUG v [[mRNA]] je místo, kde [[translace]] začíná.
 
2Toto je startovní kodón pouze u některých [[prokaryota|prokaryot]]
== Tabulka 2: [[aminokyseliny|aminokyselina]] → kodón(y) ==
{| class="wikitable"
|+ Tato tabulka ukazuje 20 [[aminokyseliny|aminokyselin]], z nichž sestávají [[proteiny]] a kodóny pro každou z nich
|-
| align="center" valign="top" | '''Ala'''
| valign="top" | A
| valign="top" | GCU, GCC, GCA, GCG
| align="center" valign="top" | '''Leu'''
| valign="top" | L
| valign="top" | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG
|-
| align="center" valign="top" | '''Arg'''
| valign="top" | R
| valign="top" | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG
| align="center" valign="top" | '''Lys'''
| valign="top" | K
| valign="top" | AAA, AAG
|-
| align="center" valign="top" | '''Asn'''
| valign="top" | N
| valign="top" | AAU, AAC
| align="center" valign="top" | '''Met'''
| valign="top" | M
| valign="top" | AUG
|-
| align="center" valign="top" | '''Asp'''
| valign="top" | D
| valign="top" | GAU, GAC
| align="center" valign="top" | '''Phe'''
| valign="top" | F
| valign="top" | UUU, UUC
|-
| align="center" valign="top" | '''Cys'''
| valign="top" | C
| valign="top" | UGU, UGC
| align="center" valign="top" | '''Pro'''
| valign="top" | P
| valign="top" | CCU, CCC, CCA, CCG
|-
| align="center" valign="top" | '''Gln'''
| valign="top" | Q
| valign="top" | CAA, CAG
| align="center" valign="top" | '''Ser'''
| valign="top" | S
| valign="top" | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC
|-
| align="center" valign="top" | '''Glu'''
| valign="top" | E
| valign="top" | GAA, GAG
| align="center" valign="top" | '''Thr'''
| valign="top" | T
| valign="top" | ACU, ACC, ACA, ACG
|-
| align="center" valign="top" | '''Gly'''
| valign="top" | G
| valign="top" | GGU, GGC, GGA, GGG
| align="center" valign="top" | '''Trp'''
| valign="top" | W
| valign="top" | UGG
|-
| align="center" valign="top" | '''His'''
| valign="top" | H
| valign="top" | CAU, CAC
| align="center" valign="top" | '''Tyr'''
| valign="top" | Y
| valign="top" | UAU, UAC
|-
| align="center" valign="top" | '''Ile'''
| valign="top" | I
| valign="top" | AUU, AUC, AUA
| align="center" valign="top" | '''Val'''
| valign="top" | V
| valign="top" | GUU, GUC, GUA, GUG
|-
| align="center" valign="top" | '''''Start'''''
| valign="top" |
| valign="top" | AUG, GUG
| align="center" valign="top" | '''''Stop'''''
| valign="top" |
| valign="top" | UAG, UGA, UAA
|}
[[Marshall W. Nirenberg]] a jeho [[laboratoř]] ([[National Institutes of Health]]) první provedla pokusy, které ukázaly na závislost mezi kodóny a [[aminokyseliny|aminokyselinami]], které kódují. [[Har Gobind Khorana]] rozšířil [[Marshall W. Nirenberg|Nirenbergovu]] práci a nalezl kódy pro [[aminokyseliny]], které [[Marshall W. Nirenberg|Nirenbergova]] metoda nalézt nemohla. Za svůj [[výzkum]] oba obdrželi [[Nobelova cena za fyziologii a medicínu|Nobelovu cenu]] ([[1968]])
== Technické detaily ==
=== Stopkodóny ===
Stopkodóny, resp. terminační kodóny jsou kodóny ukončující [[translace|translaci]]. Jsou tři: UAG, UGA a UAA a v anglické lit. jim přísluší následující nesystematická jména: UAG - ''amber'' (jantar), UGA - ''opal'' (opál), UAA - ''ochre'' (okr). Kodón ''amber'' pojmenovali jeho objevitelé [[Richard Epstein]] a [[Charles Steinberg]] po svém příteli [[Harris Bernstein|Harrisi Bernsteinovi]], jehož příjmení znamená v [[němčina|němčině]] "[[jantar]]". Zbývající dva kodóny byly pojmenovány vtipně ''opal'' a ''ochre'' pro zachování "barevného pojmenování".
=== Startkodóny ===
Startkodóny, resp. iniciační kodóny jsou místem, kde dochází k zahájení [[translace]]. Na rozdíl od stopkodónů ale přítomnost startkodónu sama o sobě nestačí, je ještě zapotřebí, aby se poblíž nacházela sekvence umožňující napojení [[mRNA]] na [[ribozóm]].
=== Degenerovaný genetický kód ===
Genetický kód je '''degenerovaný''', resp. '''redundantní''', což znamená, že dva či více kodónů může kódovat jednu a tutéž [[aminokyseliny|aminokyselinu]]. Degenerované kodóny se obvykle liší ve své třetí pozici, viz kodóny GAA a GAG, které oba kódují [[glutamin]]. Tato degenerace genetického kódu umožňuje existenci tzv. [[tichá mutace|tichých mutací]].
Degenerovanost genetického kódu a z ní plynoucí existence tichých [[mutace|mutací]] značně zvyšuje toleranci substitučních mutací v degenerovaných kodónech. Např. kodóny kódující alanin (GCG, GCA, GCU, GCC) mohou po libosti mutovat na své třetí pozici, aniž by došlo k záměně [[aminokyseliny]], kterou kódují. Naproti tomu [[aminokyseliny|aminokyselina]] [[histidin]] je kódována pouze dvěma kodóny, takže bez změny [[aminokyseliny]] je pouze jedna z možných tří mutací na třetí pozici.

== Reference ==
<references/>
== Literatura ==
* Knight, R.D. and Landweber, L.F. (1998). [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=9751648 Rhyme or reason: RNA-arginine interactions and the genetic code.] ''Chemistry & Biology'' '''5'''(9), R215-R220. [http://bayes.colorado.edu/Papers/chmbio98.pdf PDF version of manuscript]
* Brooks, Dawn J.; Fresco, Jacques R.; Lesk, Arthur M.; and Singh, Mona. (2002). [http://mbe.oupjournals.org/cgi/content/full/19/10/1645 Evolution of Amino Acid Frequencies in Proteins Over Deep Time: Inferred Order of Introduction of Amino Acids into the Genetic Code]. ''Molecular Biology and Evolution'' '''19''', 1645-1655.
== Externí odkazy ==
* [http://www.geneseo.edu/~eshamb/php/dna.php Online DNA → Amino Acid Converter]

{{Nukleové kyseliny}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Molekulární biologie]]
[[Kategorie:Genetika]]
[[Kategorie:Proteosyntéza]]

Genetický kód - Historie editací

Sysop: 1 revizi

Sysop: 1 revizi