Apa itu kodon? penjelasan lengkap

Kodon ditemukan pada untai pengkodean DNA untai ganda dan dalam mRNA (untai tunggal). Antikodon ditemukan pada tRNA dan merupakan bagian yang berpasangan dengan kodon (pada mRNA) untuk membawa asam amino yang sesuai ke ribosom untuk ditambahkan ke rantai peptida yang sedang tumbuh.

Kodon adalah 64 kemungkinan kombinasi tiga nukleotida, berdasarkan empat yang membentuk asam nukleat. Yaitu, blok tiga “huruf”, atau kembar tiga, dibangun dari kombinasi empat nukleotida. Kodon adalah deoksiribonukleotida dengan basa nitrogen adenin, guanin, timin, dan sitosin dalam DNA. Dalam RNA, mereka adalah ribonukleotida dengan basa nitrogen adenin, guanin, urasil, dan sitosin.

Konsep kodon hanya berlaku untuk gen yang mengkode protein. Pesan yang dikodekan dalam DNA akan dibaca dalam blok tiga huruf setelah informasi pesan Anda diproses. Singkatnya, kodon adalah unit dasar pengkodean untuk gen yang diterjemahkan.

Apa itu Kode genetik

Jika gen merupakan segmen dari DNA dan jika DNA hanyalah serangkaian pasangan nukleotida, lalu bagaimana urutan pasangan nukleotida menentukan urutan asam amino dalam protein? Analogi sebuah kode muncul dalam pikiran sekaligus.

Logika sederhana memberitahu kita bahwa, jika pasangan nukleotida adalah “huruf” dalam kode, maka kombinasi huruf dapat membentuk “kata-kata” yang mewakili asam amino yang berbeda. Kita harus bertanya bagaimana kode dibaca. Apakah tumpang tindih atau tidak tumpang tindih? Kemudian kita harus bertanya berapa banyak huruf dalam mRNA yang membentuk kata, atau kodon, dan kodon atau kodon spesifik mana yang mewakili masing-masing asam amino spesifik.

Pada tahun 1961, sudah jelas bahwa kode genetik tidak tumpang tindih. Analisis protein yang diubah secara mutasional, khususnya, mutan yang dihasilkan asam nitrat dari virus mosaik tembakau, menunjukkan bahwa hanya satu asam amino yang berubah pada satu waktu di satu wilayah protein.

Perlu dicatat bahwa, meskipun penggunaan kode yang tumpang tindih dikesampingkan oleh analisis protein tunggal, tidak ada yang menghalangi penggunaan bingkai pembacaan alternatif untuk menyandikan asam amino dalam dua protein yang berbeda.

Dalam contoh di sini, satu protein mungkin dikodekan oleh serangkaian kodon yang bertuliskan AUU, GCU, CAG, CUU, dan sebagainya. Protein kedua mungkin dikodekan oleh kodon yang digeser oleh satu basa dan karenanya membaca UUG, CUC, AGC, UUG, dan sebagainya. Ini adalah contoh menyimpan informasi yang mengkodekan dua protein berbeda dalam dua bingkai pembacaan yang berbeda, sementara masih menggunakan kode genetik yang dibaca dengan cara yang tidak bertumpang tindih selama translasi protein tertentu.

Dalam membaca molekul mRNA dari satu ujung tertentu, hanya satu dari empat basa yang berbeda, A, U, G, atau C, yang dapat ditemukan di setiap posisi. Jadi, jika kata-katanya panjang satu huruf, hanya empat kata yang mungkin. Kosakata ini tidak mungkin kode genetik, karena kita harus memiliki kata untuk masing-masing dari 20 asam amino yang biasa ditemukan dalam protein seluler. Jika panjang kata adalah dua huruf, maka 42 = 16 kata akan mungkin; misalnya, AU, CU, atau CC. Kosakata ini masih belum cukup besar.

Jika panjangnya tiga huruf, maka 43 = 64 kata dimungkinkan; misalnya, AUU, GCG, atau UGC. Kosakata ini menyediakan lebih dari cukup kata untuk menggambarkan asam amino. Kita dapat menyimpulkan bahwa kata kode harus terdiri dari setidaknya tiga pasangan nukleotida. Namun, jika semua kata adalah “kembar tiga,” maka kita memiliki kelebihan dari kata-kata yang mungkin di atas 20 yang dibutuhkan untuk menamai asam amino yang umum.

Kodon dan asam amino

Jika untuk setiap posisi dalam tiga kata huruf memiliki empat kemungkinan, produk 4 X 4 X 4 memberi 64 kemungkinan kombinasi. Masing-masing kodon ini sesuai dengan asam amino tertentu – kecuali tiga yang berfungsi sebagai kodon akhir membaca.

Konversi pesan yang dikodekan dengan basa nitrogen dalam asam nukleat menjadi satu dengan asam amino dalam peptida disebut translasi. Molekul yang memobilisasi pesan dari DNA ke situs terjemahan disebut messenger RNA.

Triplet dari messenger RNA adalah kodon yang terjemahannya akan berlangsung di ribosom. Molekul adaptor kecil yang mengubah bahasa dari nukleotida menjadi asam amino dalam ribosom adalah transfer RNA.

Pesan dan translasi

Pesan yang mengkodekan untuk protein terdiri dari susunan nukleotida linier yang merupakan kelipatan dari tiga. Pesan tersebut dibawa oleh RNA yang kita sebut messenger (mRNA).

Pada organisme seluler, semua mRNA muncul melalui transkripsi gen yang dikodekan dalam DNA masing-masing. Yaitu, gen yang mengkode protein ditulis dalam DNA dalam bahasa DNA.

Namun, ini tidak berarti bahwa aturan tiga ini dipatuhi secara ketat dalam DNA. Ditranskrip dari DNA, pesannya sekarang ditulis dalam bahasa RNA.

MRNA terdiri dari molekul dengan pesan gen, diapit di kedua sisi oleh daerah non-coding. Modifikasi pasca-transkripsional tertentu, seperti splicing misalnya, memungkinkan pembuatan pesan yang sesuai dengan aturan tiga. Jika dalam DNA aturan tiga ini sepertinya tidak terpenuhi, splicing mengembalikannya.

MRNA diangkut ke situs tempat ribosom berada, dan di sini kurir mengarahkan terjemahan pesan ke dalam bahasa protein.

Dalam kasus yang paling sederhana, protein (atau peptida) akan memiliki sejumlah asam amino yang sama dengan sepertiga dari huruf-huruf pesan tanpa tiga dari mereka. Artinya, sama dengan jumlah kodon messenger dikurangi satu terminasi.

Pesan genetika

Pesan genetik dari gen yang mengkode protein umumnya dimulai dengan kodon yang diterjemahkan sebagai asam amino metionin (kodon AUG, dalam RNA).

Kemudian sejumlah karakteristik kodon melanjutkan panjang dan urutan linier tertentu, dan berakhir pada kodon berhenti. Stop kodon dapat berupa salah satu dari kodon opal (UGA), amber (UAG) atau oker (UAA).

Ini tidak memiliki setara asam amino bahasa, dan karena itu, tidak ada RNA transfer yang sesuai. Namun, pada beberapa organisme, kodon UGA memungkinkan penggabungan selenocysteine ‚Äč‚Äčasam amino yang dimodifikasi. Pada yang lain, kodon UAG memungkinkan penggabungan asam amino pyrrolysine.

Messenger RNA rumit dengan ribosom, dan inisiasi penerjemahan memungkinkan penggabungan metionin awal. Jika proses ini berhasil, protein akan memanjang (memanjang) karena setiap tRNA menyumbangkan asam amino yang sesuai dipandu oleh kurir.

Setelah mencapai kodon stop, penggabungan asam amino dihentikan, terjemahan disimpulkan dan peptida disintesis dilepaskan.

Kodon dan antikodon

Meskipun ini merupakan penyederhanaan dari proses yang jauh lebih kompleks, interaksi kodon-antikodon mendukung hipotesis penerjemahan dengan saling melengkapi.

Menurut ini, untuk setiap kodon dalam kurir, interaksi dengan tRNA tertentu akan ditentukan oleh saling melengkapi dengan basa antikodon.

Antikodon adalah urutan tiga nukleotida (triplet) yang ada di dasar lingkaran tRNA khas. Setiap tRNA spesifik dapat dimuat dengan asam amino tertentu, yang akan selalu sama.

Dengan cara ini, dengan mengenali antikodon, pembawa pesan menunjukkan kepada ribosom bahwa ia harus menerima asam amino yang membawa tRNA yang saling melengkapi dalam fragmen itu.

Dengan demikian tRNA bertindak sebagai adaptor yang memungkinkan terjemahan yang dilakukan oleh ribosom untuk diverifikasi. Adaptor ini, dalam langkah membaca kodon tiga huruf, memungkinkan penggabungan linier asam amino yang pada akhirnya merupakan pesan yang diterjemahkan.

Kemerosotan kode genetik

Korespondensi kodon: asam amino dikenal dalam biologi sebagai kode genetik. Kode ini juga mencakup tiga kodon terminasi terjemahan.

Ada 20 asam amino esensial; tetapi, pada gilirannya, ada 64 kodon yang tersedia untuk pembalikan. Jika kita menghapus ketiga kodon stop, kita masih memiliki 61 kode untuk asam amino.

Metionin dikodekan hanya oleh kodon AUG – yang merupakan kodon awal, tetapi juga oleh asam amino khusus ini di bagian lain pesan (gen).

Ini membawa kita pada 19 asam amino yang dikodekan oleh 60 kodon yang tersisa. Banyak asam amino dikodekan oleh satu kodon. Namun, ada asam amino lain yang dikodekan oleh lebih dari satu kodon. Kurangnya hubungan antara kodon dan asam amino inilah yang kami sebut degenerasi kode genetik.

Organel

Akhirnya, kode genetik sebagian bersifat universal. Dalam eukariota ada organel lain (secara evolusioner berasal dari bakteri) di mana terjemahan yang berbeda diverifikasi daripada yang diverifikasi dalam sitoplasma.

Organel-organel ini dengan genomnya sendiri (dan terjemahannya) adalah kloroplas dan mitokondria. Kode genetik untuk kloroplas, mitokondria, inti eukariotik, dan inti bakteri tidak persis sama.

Namun, dalam setiap kelompok itu bersifat universal. Misalnya, gen tanaman yang dikloning dan diterjemahkan dalam sel hewan akan menimbulkan peptida dengan urutan asam amino linier yang sama seperti yang akan diterjemahkan di tanaman asal.

Related Posts