Aby existovala shoda mezi informacemi polynukleotidu a informacemi o polypeptidu, existuje kód: genetický kód.
Obecné charakteristiky genetického kódu lze uvést následovně:
Genetický kód se skládá z trojic a neobsahuje interpunkci (Crick & Brenner,).
Bylo "rozluštěno pomocí" translačních systémů s otevřenými buňkami "(Nirenberg & Matthaei, 1961; Nirenberg & Leder, 1964; Korana, 1964).
Je velmi degenerovaný (synonyma).
Organizace tabulky kódů není náhodná.
Trojčata „nesmysl“.
Genetický kód je „standardní“, ale není „univerzální“.
Při pohledu na tabulku genetického kódu je třeba si uvědomit, že se týká překladu „RNAm na polypeptid, pro který jsou zahrnuty nukleotidové báze A, U, G, C. Biosyntéza polypeptidového řetězce je překladem nukleotidovou sekvenci v sekvenční aminokyselině.
Každý triplet bází RNAm, nazývaný kodon, má první základnu v levém sloupci, druhou v horním řádku a třetí v pravém sloupci. Vezměme si například tryptofan (tj. Try) a uvidíme, že odpovídající kodon bude být v pořádku UGG. Ve skutečnosti první základna, U, obsahuje celou řadu políček nahoře; v tomto G identifikuje pole úplně vpravo a čtvrtý řádek samotného pole, kde najdeme napsaný Try. Podobně pro syntézu tetrapeptidu Leucine-Alanine-Arginine-Serína (symboly Leu-Ala-Arg-Ser) najdeme v kódu kodony UUA-AUC-AGA-UCA.
V tomto okamžiku je však třeba poznamenat, že všechny aminokyseliny našeho tetrapeptidu jsou kódovány (na rozdíl od tryptofanu) více než jedním kodonem. Není náhoda, že v právě uvedeném příkladu jsme vybrali uvedené kodony.Mohli jsme kódovat stejný tripeptid s odlišnou sekvencí RNAm, jako je CUC-GCC-CGG-UCC.
Zpočátku skutečnost, že jedna aminokyselina odpovídá více než trojici, dostala význam náhodnosti, vyjádřená také ve volbě termínu degenerace kódu, který se používá k definování fenoménu synonymie. Na druhou stranu některá data naznačují, že dostupnost synonym vztahujících se k různé stabilitě genetické informace není vůbec náhodná, což se zdá být potvrzeno i zjištěním jiné hodnoty poměru A + T / G + C v různých fázích evoluce. Například u prokaryot, kde potřeba variability není uspokojena pravidly mendelismu a neomendelismu, má poměr A + T / G + C tendenci se zvyšovat. Následná nižší stabilita tváří v tvář mutacím poskytuje větší příležitosti pro variabilitu náhodnou z genové mutace.
U eukaryot, zejména u mnohobuněčných buněk, u nichž je nutné, aby si buňky jednoho organismu zachovaly stejné dědičné dědictví, má poměr A + T / G + C v DNA tendenci se snižovat, čímž se snižuje možnost somatických genových mutací .
Existence synonymních kodonů v genetickém kódu vyvolává již zmíněný problém s multiplicitou antikodonů v RNAt nebo bez ní.
Je jisté, že pro každou aminokyselinu existuje alespoň jedna RNAt, ale není stejně jisté, zda se jedna RNAt může vázat na jeden kodon, nebo může synonyma rozeznávat lhostejně (zvláště když se tyto liší pouze pro třetí bázi).
Můžeme usoudit, že pro každou aminokyselinu existují v průměru tři synonymní kodony, zatímco antikodony jsou alespoň jeden a ne více než tři.
Připomínáme -li, že geny jsou zamýšleny jako jednotlivé úseky velmi dlouhých polynukleotidových sekvencí DNA, je zřejmé, že začátek a konec jednoho genu musí být nutně obsažen v paměti.
BIOSYNTÉZA PROTEINŮ
V různých částech DNA dochází k otevření dvojitého řetězce a syntéze různých typů RNA.
Během kroku načítání se RNAt váže na aminokyseliny (dříve aktivované ATP a specifickým enzymem). Biosyntetický „stroj“ není schopen „opravit“ nesprávně vložené tRNA.
RNAr se poté rozdělí na dvě podjednotky a vazbou na ribozomální proteiny vede k sestavení ribozomů.
RNAm procházející cytoplazmou se váže na ribozomy a tvoří polysom.Každý ribozom, proudící na posla, postupně hostí RNAt komplementární k relativním kodonům, přičemž odebírá aminokyseliny a váže je ve formaci na polypeptidový řetězec.
Relativně stabilní RNAt se znovu dostává do oběhu. Znovu se použijí také ribozomy, čímž se uvolní již sestavený polypeptid.
Posel, méně stabilní, protože je celý jednokanálový, je štěpen (ribonukleázou) na základní ribonukleotidy.
Cyklus tedy pokračuje a syntetizuje jeden po druhém polypeptidy na messenger RNA dodávané transkripcí.
