Kodony - jsou to sekvence tří nukleotidů (a, T, G, C), které kódují určité aminokyseliny a určují sekvenci aminokyselin v proteinu. Existují však kodony, které neokódují aminokyseliny a mají jiný význam. Takové kodony se nazývají nekódující nebo Stop kodony.
Existují tři Stop kodony: UAA, UAG a UGA. Když ribozom dosáhne Stop kodonu během procesu syntézy proteinů, zastaví čtení mRNA a oddělí protein od ribozomu. Stop kodony tak slouží jako signál pro dokončení syntézy proteinů. Kromě toho se stop kodony mohou také podílet na regulaci genové exprese.
Nekódující kodony jsou nadbytečné a nesou další informace, zatímco ostatní kodony hrají roli při syntéze proteinů. Je důležité poznamenat, že existuje dalších 51 kodonů kódujících start-codon Augue, který určuje začátek syntézy proteinů na mRNA.
Neokódující aminokyseliny: co to je?
Neokódující aminokyseliny se také nazývají nekódované nebo prázdné kodony. V lidském genetickém kódu je 64 tripletů, z nichž pouze 61 kóduje aminokyseliny, zatímco zbývající 3 kodony nejsou kódující a plní funkce zastavení syntézy proteinů.
Nekódující aminokyseliny hrají důležitou roli v regulaci genové exprese a mohou být spojeny s různými biologickými procesy. Mohou například ovlivnit rychlost syntézy proteinu, jeho stabilitu nebo interakci s jinými molekulami.
Výzkum a pochopení role neokódujících aminokyselin je důležité pro biologii a medicínu. Některé typy genetických mutací v nekódujících genových oblastech mohou vést k různým onemocněním a poruchám v lidském těle.
Seznam kodonů, které nekódují aminokyseliny
Existují speciální sekvence kodonů, které nekódují aminokyseliny, ale plní další funkce v procesu syntézy bílkovin. Některé regulují rychlost čtení mRNA, jiné signalizují konec syntézy a další se podílejí na procesech modifikace hotového proteinu.
Seznam těchto kodonů zahrnuje následující:
- UAA (uraanyl-adenin-adenin) - kodon, zastavení syntézy bílkovin;
- UAG (uraanil-adenin-guanin) - kodon, zastavení syntézy bílkovin;
- UGA (uraanil-guanin-adenin) - kodon, zastavení syntézy bílkovin;
- AUG (adenin-uraanil-guanin) - kodon, zahájení syntézy bílkovin;
- UAC (uraanil-adenin-cytosin) - kodon, reguluje frekvenci čtení mRNA;
- GAU (guanin-adenin-uraanil) - kodon, modifikace aminokyseliny v proteinu;
- CGA (cytosin-guanin - adenin) - kodon, modifikace aminokyseliny v proteinu;
- AUC (adenin-uraanil-cytosin) - kodon, modifikace aminokyseliny v proteinu;
- CCA (cytosin-cytosin-adenin) - kodon, modifikace aminokyseliny v proteinu;
- AAA (adenin-adenin-adenin) - kodon, signalizuje konec syntézy proteinů;
To jsou jen některé kodony, které nekódují aminokyseliny, ale plní důležité funkce v buňce.
Které aminokyseliny nejsou spojeny s kodony?
Existuje několik aminokyselin, které nejsou spojeny s kodony:
- Selenocystein (SEC) je speciální aminokyselina, která se používá během translace v přítomnosti kodonu TGA. Kodon TGA je obvykle stop kodon, ale když je za určitých podmínek selen (Se), může být použit k začlenění selenocysteinu do proteinu.
Obecně jsou tedy všechny aminokyseliny propojeny s kodony, ale existuje jedna výjimka - selenocystein, který používá stop kodon TGA ke svému začlenění do proteinové sekvence.
Seznam aminokyselin nesouvisejících s kodony
Tryptofan: Tato aminokyselina je důležitým prvkem struktury bílkovin a působí jako prekurzor pro syntézu serotoninu a melatoninu. Serotonin reguluje náladu a spánek, zatímco melatonin se podílí na regulaci spánkového a bdělého cyklu.
Selenium: Tento stopový prvek je důležitým katalyzátorem různých reakcí v těle, jako je detoxikace volných radikálů a aktivace různých enzymů. Má také antioxidační vlastnosti a podílí se na udržování zdraví štítné žlázy.
Cystein: Cystein je klíčovou aminokyselinou při tvorbě sloučenin nazývaných disulfidové můstky, které mohou být silnými kovalentními vazbami ve strukturách proteinů. Je také součástí hlavního antioxidantu v těle-glutathionu.
Glycin: Glycin je nejmenší aminokyselina a v těle plní různé funkce, jako je syntéza hemoglobinu, tvorba kolagenu a účast na přenosu nervových impulsů.
Příklady funkcí kodonů nekódujících aminokyseliny
Stop kodony
Existují tři kodony, které neokódují aminokyselinu, ale signalizují konec syntézy polypeptidu. Tyto kodony se nazývají Stop kodony nebo terminační kodony a jejich funkce jsou neoddělitelně spojeny s procesem translace RNA.
UAA (uracil-adenin-adenin), UAG (uracil-adenin-guanin) a UGA (uracil-guanin-adenin) jsou kodony, které nekódují žádnou aminokyselinu, ale naopak signalizují, že syntéza polypeptidového řetězce musí být ukončena.
Sekvestriny
Sekvestrina je specifický aminokyselinový zbytek, který se vyskytuje v různých proteinech. Má různé funkce a má magnetickou schopnost vázat se na vápník.
Sekvestriny se tvoří v důsledku vysílání určitých sekvencí kodonů na mRNA. Kodony, které kódují sekvestrin, jsou reprezentovány následujícími triplety: AAG (adenin-adenin-guanin), GAA (guanin-adenin-adenin), GAG (guanin-adenin-guanin).
Další funkce
Některé kodony, které nekódují aminokyseliny, mohou v buňce vykonávat jiné funkce. Mohou se podílet na regulaci translace, signálních drahách a interakci s jinými molekulami. Mezi takové kodony patří CUA (cytosin-uracil-adenin) a UGG (uracil-guanin-guanin).
Funkce a příklady kódujících aminokyselin kodonů
V genetickém kódu existují kodony, které nekódují aminokyseliny, ale plní další důležité funkce v buňce. Mohou například sloužit jako signály pro zahájení nebo ukončení vysílání RNA.
Jeden takový kodon, UAG, je stop kodon a označuje konec syntézy polypeptidů. Jeho název znamená "odstranění-aminokyseliny-homeostáza". Další stop kodon, UAA, znamená "odstranění-aminokyseliny-asparagin". Třetí stop kodon, UGA, má název "odstranění-aminokyseliny-glutamin".
| Kodon | Jméno | Funkce | Příklad |
|---|---|---|---|
| UAG | Odstranění-aminokyseliny-homeostáza | Konec syntézy polypeptidů | RAG, BAG, TAG |
| UAA | Odstranění-aminokyseliny-asparagin | Konec syntézy polypeptidů | GAA, CAA, TAA |
| UGA | Odstranění-aminokyseliny-glutamin | Konec syntézy polypeptidů | RGA, AGA, CGA |
To jsou jen některé příklady kódujících aminokyselin kodonů. Přítomnost stop kodonů v genetické sekvenci genu umožňuje přesně určit zastavení syntézy proteinů a může být důležitá pro fungování buňky.
Hodnota kodonů bez vazby na aminokyseliny
V genetickém kódu jsou určité kodony, které nekódují aminokyseliny, ale plní další funkce v procesu translace RNA na protein.
Jedním z příkladů takových kodonů je startovací kodon AUG. Nejen, že určuje začátek syntézy proteinů, ale je také univerzální pro všechny organismy. Jeho úlohou je aminokyselina methionin, která je první aminokyselinou ve většině proteinů. Kromě funkce startu může AUG také plnit roli methioninu uvnitř proteinu.
Existují také kodony, které slouží k zastavení syntézy bílkovin. Tyto kodony (UAA, UAG a UGA) nejsou spojeny s aminokyselinami a nazývají se stop kodony. Pokud se během translace RNA vyskytne stop kodon, pak se syntéza proteinu zastaví a již syntetizovaný fragment se oddělí od ribozomu.
Kromě toho existují kodony, které nejsou spojeny s aminokyselinami, ale mají jiné funkce. Například kodony UAA a UAG mohou sloužit jako signály pro intracelulární transport tím, že se podílejí na vazbě mRNA na ribozomy a přepravují ji do místa syntézy proteinů.