Como ocorre o código genético

O que é o código genético e como ele pode ser decifrado? Você pode descobrir tudo isso neste post ! 

Este artigo é sobre o código genético e o código solar. Explicamos como a sequência de bases no DNA determina a sequência de aminoácidos de uma proteína e como usar o código sun para traduzir uma sequência de bases em uma sequência de aminoácidos. 

Como você provavelmente sabe, a informação genética dos seres vivos está armazenada em seu DNA. Mais precisamente, a expressão de várias características de um ser vivo (como a cor de seus olhos) é determinada por certas seções do DNA. Essas seções de DNA são chamadas de Gene. A sequência de bases nesta seção do DNA forma uma espécie de “projeto” para uma proteína enzimática muito específica. Essa proteína enzimática então controla várias reações no corpo que resultam na expressão de uma característica.

O descreve como uma proteína é formada com base na sequência de bases no DNA Biossíntese de proteínas. Isto consiste de duas fases:transcrição, a “transcrição” da informação genética em sua forma de transporte e tradução , a “tradução” da sequência de bases do mRNA na sequência de aminoácidos de uma proteína. 

Como exatamente a sequência de bases no DNA determina a estrutura de uma proteína e como usar o código sol é explicado abaixo.

Código genético simplesmente explicado

Nossa informação genética é armazenada de forma criptografada em uma longa molécula composta de muitos blocos de construção individuais: DNA . Um segmento específico do DNA (= gene ) carrega o projeto para a produção de uma proteína. As proteínas produzidas, por sua vez, influenciam sua aparência externa ( fenótipo ) ou seu metabolismo celular. 

Você entende o código genético como a decodificação da informação no DNA (ou em sua cópia do mRNA ) até o ponto de produção de proteínas (= biossíntese de proteínas ). Você pode pensar nisso como uma espécie de linguagem secreta, onde as bases consecutivas de DNA ou mRNA determinam a ordem dos aminoácidos em uma proteína. Sempre três bases seguidas (= tripleto, códon ) garantem a formação de um aminoácido específico. 

O código genético é (quase) universal , o que significa que (quase) todos os seres vivos deste planeta usam a mesma linguagem secreta. Você pode até mesmo bancar o detetive e decifrar o código genético de qualquer sequência de base. Para isso, você usa o chamado sol de código.Definição de código genético

Um código genético é a forma como a sequência de bases de um DNA ou RNA é traduzida em aminoácidos . Este processo ocorre durante a biossíntese de proteínas .

Como funciona o código genético?

Três bases consecutivas de DNA, também chamadas de tripleto ou códon, codificam um aminoácido. Isso significa que uma certa sequência de três bases pode ser atribuída a exatamente um aminoácido. Como existem quatro bases diferentes no DNA (adenina, timina, guanina e citosina), existem 64 combinações diferentes possíveis.

parar códons

Três dos códons são os chamados códons de parada: eles não codificam nenhum aminoácido, mas formam um sinal para o final da tradução. Os 61 códons restantes codificam os 20 aminoácidos diferentes. Assim, quase todos os aminoácidos são codificados por mais de um códon, o código genético é degenerado. 

Startcodons

Há também os códons de iniciação AUG e GUG: eles marcam o início da Translation e codificam os aminoácidos metionina (AUG) e valina (GUG). Os códons se alinham diretamente entre os códons de início e fim, o código genético é livre de vírgulas. Isso significa que não há caracteres separando os códons uns dos outros. Como também não há sobreposição entre os códons, isso não é necessário. Os códons 1-3 codificam o primeiro aminoácido da proteína, os códons 4-6 para o próximo e assim por diante. 

Além disso, o código genético é universal. Isso significa que cada códon codifica o mesmo aminoácido em todos os seres vivos (com algumas exceções). Portanto, o sol de código que você aprenderá mais tarde é quase universalmente aplicável.

Como ler o código sol?

Então, como a sequência de bases do DNA é traduzida na sequência de aminoácidos da proteína? Essa pergunta nos leva a transcrição e Translation. A “tradução” da sequência de base só é possível de forma indireta:

Primeiro encontre o transcrição em vez de. A sequência de bases do DNA é transcrita em sua forma de transporte, o mRNA. Isso cria uma única fita de RNA cuja sequência de bases é complementar à da fita codogênica do DNA. Isso significa que a sequência de bases do mRNA corresponde à sequência de bases da outra fita de DNA. Essa fita é chamada de fita de código. É importante aqui que no RNA a base uracila ocorre em vez de timina.

A sequência de bases do mRNA é finalmente determinada por Translation traduzido na sequência de aminoácidos de uma proteína. O código sun nos diz qual aminoácido um tripleto de base particular codifica.

O código sol deve ser lido de dentro para fora. Desde oTranslation sempre ocorre na direção 5′ –> 3′, o código sol também é mostrado na direção 5′ –> 3′ de dentro para fora. Você pode usar o código sun para verificar facilmente qual aminoácido um códon específico codifica. Os códons de início e fim também são mostrados no código sun. 

Exemplo de leitura do código sun

Queremos traduzir a seguinte sequência de bases da fita codogênica de DNA na sequência de aminoácidos correspondente de uma proteína. Assumimos que a leitura começa à esquerda.

Cadeia de Codógenos: ACA AAA CTG AGG GCT TCT ATT        

A fita de código do DNA é complementar à fita codogênica.

Codestrang: TGT TTT GAC TCC CGA AGA TAA            

A sequência de bases do mRNA corresponde à da fita de código, a uracila substitui a timina.

mRNA: O MELHOR UCC CGA AGA UAA            

A sequência de aminoácidos pode ser lida a partir do código sun:

Sequência de aminoácidos: Cys – Phe – Asp – Ser – Arg – Arg – Stop        

Exemplo de: STRONG: Treinamento Abitur – Biologia Volume 1

Você pode ver quais aminoácidos essas abreviações representam na tabela a seguir:

atalho	aminoácido	atalho	aminoácido
De	metionina	Gly	glicina
Thr	treonina	Phe	fenilalanina
Asn	Asparagina	Leu	leucina
Lista	lisina	Tyr	tirosina
Ser	Legal	Cys	cisteína
Nervoso	arginina	Trp	Triptofano
Val	Escolhido	Por	prolina
Al	alanina	Seu	histidina
Asp	Asparaginsäure	Gln	glutamina
Glu	ácido glutâmico	Com	Isoleucina

IMPORTANTE SABER

!! Para tarefas como esta, preste atenção em qual fita de DNA é dada na declaração! A sequência de bases do mRNA é complementar à da fita codogênica e igual à sequência de bases da fita de código (exceto que no RNA uracil em vez de timina) !!

Código genético e código solar – as coisas mais importantes em resumo!

• Um tripleto de base ou códon, isto é, uma sequência de três bases, codifica um aminoácido.
• O Código Genético é livre de vírgulas, não há separadores entre códons.
• Os códons não se sobrepõem.
• O Código Genético é degenerado, vários códons podem codificar o mesmo aminoácido.
• Além disso, o código genético é universal, ou seja, idêntico em quase todos os seres vivos.
• Para sintetizar uma proteína, não é o DNA que é lido, mas o mRNA.
• A fita simples de mRNA é complementar à fita codogênica de DNA RNA a base timina é substituída por uracila.
• O código sol ajuda a traduzir a sequência de bases do mRNA na sequência de aminoácidos de uma proteína. É lido de dentro para fora.

Propriedades do código genético

O código genético é: 

• um código triplo,
• degeneriert (redundante),
• sem vírgulas e sobreposições,
• e universais. 

Abaixo, vamos dar uma olhada em cada uma dessas propriedades/regras .

Código Triplett

Como você já aprendeu, o código genético é um código tripleto composto por três bases consecutivas. Você pode pensar na sequência de bases no mRNA ou no DNA como palavras que sempre consistem em três letras. Cada sequência das três letras (= tripleto de bases, códon ) define um aminoácido. Matematicamente, as quatro bases diferentes (adenina, guanina, citosina e uracil (RNA); timina (DNA)) resultam em 4 ³ = 64 combinações possíveis. 

A figura abaixo mostra qual combinação de três bases codifica qual aminoácido.

Degeneriert (redundante)

Outra característica fundamental do código genético é que ele é único. Isso significa que cada tripleto sempre representa exatamente um aminoácido. No entanto, os humanos têm apenas 20 aminoácidos encontrados nas proteínas. Portanto, geralmente há vários (até seis) trigêmeos para cada aminoácido. Portanto, você descreve o código genético como degenerado ou redundante (= presente várias vezes). 

Assim, você pode deduzir o aminoácido correto do trio, mas nem sempre do aminoácido para o trio. 

Além dos 61 códons que representam os 20 aminoácidos, existem também três códons de parada ( UAA, UAG e UGA ). Os códons de parada anunciam o fim da tradução e a proteína finalizada pode ser liberada. Outra característica especial é o códon AUG . Representa o aminoácido metionina, mas também serve como um códon de início , ou seja, como um sinal de início para tradução. 

Você provavelmente já notou que os trigêmeos são muito parecidos. Conhecer as duas primeiras bases geralmente é suficiente para determinar o aminoácido correto. Isso é importante porque permite que o código genético seja mais tolerante a falhas . Como resultado, o código genético não é tão suscetível a mutações  (especialmente mutações pontuais ), por exemplo. 

Sem vírgulas e sobreposições

Um código genético também é livre de vírgulas . Com isso você quer dizer que não há separador ou espaço entre os trigêmeos de base. Além disso, os trigêmeos de base nunca ficam um em cima do outro ou se sobrepõem (= sem sobreposição ). Em termos concretos, isso significa que uma base não pertence a dois ou mais trigêmeos. 

Universal

Outra propriedade importante do código genético é que ele é (quase) universal . Quase todos os organismos do nosso planeta usam o mesmo código genético e, portanto, praticamente a mesma “linguagem”. 

Isso nos oferece possibilidades completamente novas para a engenharia genética. Por exemplo, genes humanos podem ser produzidos em bactérias , que são usadas para produzir o hormônio proteína insulina , por exemplo . O hormônio é muito importante para as pessoas que têm diabetes. 

Uma exceção a esta regra, no entanto, é o código nas mitocôndrias e cloroplastos , por exemplo , porque é ligeiramente modificado lá. 

Decodificação do código genético por biossíntese de proteínas

Como você já aprendeu, nossas células podem decifrar o código genético usando a biossíntese de proteínas . Você pode dividir a biossíntese de proteínas em duas etapas principais , transcrição e tradução. 

Se você gostaria de conhecer o processo exato de biossíntese de proteínas – assista ao nosso vídeo!

Na transcrição (lat. transcribere = reescrever) a sequência de bases do DNA de fita dupla é primeiro transcrita em uma cópia transportável de fita simples – o mRNA (= RNA mensageiro). Para ser mais preciso, apenas uma das duas fitas individuais é lida aqui, a saber, a fita codogênica . Esta etapa ocorre em nosso núcleo celular . 

O mRNA é então transportado para os ribossomos no plasma celular . Só então ocorre a decodificação real do nosso código genético na tradução .

Aqui nossas células usam certas moléculas adaptadoras – os chamados tRNAs (transfer RNAs). Cada um deles é carregado com um aminoácido específico e tem um ponto especial na parte inferior. Isso é oposto (complementar) ao tripleto de base no mRNA. É por isso que você também pode chamar o local de anticódon . O tRNA pode então encaixar no códon do mRNA com seu anticódon. Todos os tRNAs corretamente encaixados desistem de seus aminoácidos, que formam uma longa cadeia de aminoácidos . Finalmente, uma proteína é formada a partir desta cadeia .

Vamos dar uma olhada nisso usando um exemplo concreto: O mRNA tem o códon CAG , que codifica o aminoácido glutamina (veja a tabela). O tRNA carregado com o aminoácido glutamina, portanto, possui o anti-códon GUC.

Código genético e código solar

Agora você quer quebrar qualquer código genético você mesmo? Então nossa contribuição para Codesonne (Gensonne) é perfeita para você! Aqui usamos exemplos para mostrar como usar o código sun corretamente.