Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Man kan sluta sig till aminosyra­sekvensen utifrån DNA-sekvensen

Den genetiska kodenDen genetiska koden

Men hur vet man – och cellen – hur mRNA-strängen skall översättas? Vilket är språket? Vilken är den "hemliga koden"?

Den genetiska koden har "knäckts"!

Den första upptäckta koden: fenylalanin

1960-talet: Man inser att en triplett av tre ribonukleotider förmodligen kodar för en aminosyra:

  • Om det bara är två nukleotider som kodar för aminosyrorna, så får man: 42 = 16 olika kombinationer av A, T, C och G – detta räcker inte för alla 20 aminosyrorna
  • Tre nukleotider: 43 = 64 olika kombinationer möjliga - det räcker!

En triplett, som kodar för en aminosyra, kallas som sagt för ett kodon.

Koden knäcktes med hjälp av oligo-ribonukleotider. Dessa tillverkades av enzymet polynukleotidfosforylas.

  • Kräver ingen mall
  • Behöver bara ADP (adenosindifosfat), UDP, CDP eller GDP.

Först gjorde man en RNA-sträng bestående av endast uracil: poly-U (5'-....UUUUUUUUUUUUUUUUU....-3') (Marshall Nirenberg & Heinrich Mattaei, 1961)

Man hade 20 olika reaktionsrör: Poly-U + 19 aminosyror (omärkta) + 1 aminosyra (radioaktivt inmärkt) + E. coli-extrakt.

I det rör där fenylalanin var radioaktivt inmärkt, bildades en radioaktiv polypeptid.

Slutsats:

Kodonet UUU kodar för aminosyran fenylalanin!

Genom att använda använda syntetiska RNA-strängar som mallar för translation, och sedan analysera den resulterande oligopeptiden med Edman-degradation, kunde man sluta sig till vilken triplett (vilket kodon) som motsvarade vilken aminosyra. Man hade knäckt den genetiska koden!

Den genetiska koden
  Bas 2
UCAG
Bas 1U

UUU Fenylalanin
UUC Fenylalanin
UUA Leucin
UUG Leucin

UCU Serin
UCC Serin
UCA Serin
UCG Serin

UAU Tyrosin
UAC Tyrosin
UAA Stopp
UAG Stopp

UGU Cystein
UGC Cystein
UGA Stopp
UGG Tryptofan

C

CUU Leucin
CUC Leucin
CUA Leucin
CUG Leucin

CCU Prolin
CCC Prolin
CCA Prolin
CCG Prolin

CAU Histidin
CAC Histidin
CAA Glutamin
CAG Glutamin

CGU Arginin
CGC Arginin
CGA Arginin
CGG Arginin

A

AUU Isoleucin
AUC Isoleucin
AUA Isoleucin
AUG Metionin, Start

ACU Treonin
ACC Treonin
ACA Treonin
ACG Treonin

AAU Asparagin
AAC Asparagin
AAA Lysin
AAG Lysin

AGU Serin
AGC Serin
AGA Arginin
AGG Arginin

G

GUU Valin
GUC Valin
GUA Valin
GUG Valin

GCU Alanin
GCC Alanin
GCA Alanin
GCG Alanin

GAU Asparaginsyra
GAC Asparaginsyra
GAA Glutaminsyra
GAG Glutaminsyra

GGU Glycin
GGC Glycin
GGA Glycin
GGG Glycin

Idag kan man också sluta sig till ett proteins aminosyrasekvens genom masspektrometriska metoder.

Den genetiska koden är degenererad

 

Annons

 

Det finns 64 olika sätt att kombinera ihop kodon, men det finns bara 20 aminosyror.

  • Detta innebär att en och samma aminosyror kodas av flera olika kodon
  • Detta kallas att den genetiska koden är degenererad.

Exempel

Aminosyran glycin kodas av kodonet GGU.

  • Om det sker en mutation i första eller andra kvävebasen i kodonet, kodar det för en helt annan aminosyra.
  • Om det sker en mutation i tredje kvävebasen i kodonet, kodar det fortfarande för glycin! Mutationen är då "tyst".

Att den genetiska koden är degenererad innebär ett visst skydd mot mutationer.

 

   
[Ingen än…]