Hoe codeert DNA informatie

Eiwitten spelen een essentiële rol in de cel door te dienen als de structurele, functionele en regulerende moleculen. Verschillende soorten eiwitten die nodig zijn voor de functie van een cel worden gesynthetiseerd in de cellen. De informatie voor de synthese van deze eiwitten is gecodeerd in het genoom. Het genetisch materiaal van de meeste organismen is DNA. DNA bestaat uit nucleotiden. Een nucleotide-triplet dat een bepaald aminozuur van een eiwit vertegenwoordigt, is bekend als een codon. De reeks regels waarmee de genetische informatie wordt gecodeerd in het genetische materiaal staat bekend als de genetische code. Een sequentie van codons in het genoom is bekend als een gen dat codeert voor een specifiek functioneel eiwit in de cel. Daarom zou een genoom moeten bestaan ​​uit een aantal proteïne-coderende genen. Het genoom is ook gecodeerd voor verschillende soorten functionele RNA-moleculen.

Key Areas Covered

1. Wat is genetische code
      - Definitie, functies, rol
2. Hoe codeert DNA informatie
     - Eiwitsynthese, RNA-synthese

Sleutelbegrippen: aminozuur, codon, genetische code, proteïne, RNA, transcriptie, vertaling

Wat is een genetische code

De genetische code is de verzameling regels waarmee de genetische informatie in het genoom wordt gecodeerd. De genen van het genoom bestaan ​​uit een reeks nucleotiden die kunnen worden gegroepeerd in codons. De genetische code koppelt de reeks codons binnen een bepaald gen in ofwel de aminozuurreeks van de polypeptideketen van een eiwit of de RNA-codonsequentie van functionele RNA-moleculen zoals tRNA en rRNA. De genetische code bestaat uit vierenzestig codons die unieke aminozuren vertegenwoordigen die bij de eiwitsynthese zijn betrokken. De genetische code die de 20 aminozuren vertegenwoordigt, wordt getoond in Figuur 1.

Figuur 1: Genetische code

Degeneratie is een van de belangrijkste kenmerken van de genetische code. Dit betekent dat een enkel aminozuur door meer dan één codon kan worden gerepresenteerd. De genetische code overlapt niet; een enkel nucleotide kan geen deel zijn van twee aangrenzende codons en de genetische code is bijna universeel.

Hoe codeert DNA informatie

De genetische code definieert hoe de vier typen nucleotiden van DNA worden omgezet in de twintig aminozuren die bij de eiwitsynthese zijn betrokken. De twee stappen van eiwitsynthese zijn transcriptie en translatie. Tijdens transcriptie wordt de DNA-genetische code getranscribeerd in RNA-genetische code. Drie soorten RNA's worden geproduceerd tijdens transcriptie zijn mRNA, tRNA en rRNA. De RNA-codonsequentie van het mRNA wordt getranslateerd in de aminozuursequentie van een eiwit. Elk aminozuur van het eiwit wordt weergegeven door een bepaald codon. In het algemeen zijn twintig aminozuren betrokken bij eiwitsynthese en ze worden weergegeven door eenenzestig codons. Drie codons dienen als stopcodons die de transcriptie beëindigen. Een overzicht van de eiwitsynthese wordt getoond in Figuur 2.

Figuur 2: Eiwitsynthese

tRNA's en rRNA's dienen als functionele moleculen van eiwitsynthese. tRNA's brengen de overeenkomstige aminozuren tijdens translatie, terwijl rRNA's dienen als functionele delen van het ribosoom die translatie vergemakkelijken.

Conclusie

Het genoom, dat voornamelijk bestaat uit DNA, wordt gecodeerd voor informatie voor zowel eiwitsynthese als RNA-synthese. De coderende gebieden van het genoom zijn bekend als genen. Genen bestaan ​​uit een reeks codons die bestaan ​​uit groepen van drie nucleotiden. Elk codon vertegenwoordigt een bepaald aminozuur van de polypeptideketen van een eiwit- of RNA-codon van een tRNA of rRNA.

Referentie:

1. "DNA is een structuur die biologische informatie codeert." Nature News, Nature Publishing Group, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Translationchart" door Gurustip op Engelse Wikibooks - Overgezet van en.wikibooks naar Commons door Adrignola (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Overview of Protein Synthesis" door Becky Boone (CC BY-SA 2.0) via Flickr