• Aký je genetický kód?
• Charakteristika genetického kódu
• Objav genetického kódu
• Funkcia genetického kódu
• Pôvod genetického kódu

Vysvetlíme, čo je to genetický kód, jeho funkciu, zloženie, pôvod a ďalšie vlastnosti. Tiež, ako bolo jeho objavenie.

RNA je zodpovedná za použitie kódu DNA na syntézu proteínov.

Aký je genetický kód?

Genetický kód je špecifické usporiadanie nukleotidov v sekvencii, ktorá tvorí DNA. Je to tiež súbor pravidiel, z ktorých je uvedená sekvencia preložená RNA v aminokyselinovej sekvencii, aby sa vytvoril a proteín. Inými slovami, syntéza bielkovín závisí od tohto kódu.

Všetko živé bytosti Majú genetický kód, ktorý organizuje ich DNA a RNA. Napriek zjavným rozdielom medzi rôznymi kráľovstvách života, genetický obsah sa ukazuje byť do značnej miery podobný, čo naznačuje, že celý života muselo to mať spoločný pôvod. Drobné odchýlky v genetickom kóde môžu viesť k vzniku rôznych druhov.

Sekvencia genetického kódu obsahuje kombinácie troch nukleotidov, z ktorých každý sa nazýva kodón a je zodpovedný za syntézu špecifickej aminokyseliny (polypeptidu).

Tieto nukleotidy pochádzajú zo štyroch rôznych typov dusíkatých báz: adenín (A), tymín (T), guanín (G) a cytozín (C) v DNA a adenín (A), uracil (U), guanín (G), a cytozín (C) v RNA.

Takto sa vybuduje reťazec až 64 kodónov, z ktorých 61 tvorí samotný kód (čiže syntetizujú aminokyseliny) a 3 označujú počiatočné a koncové pozície v sekvencii.

Podľa poradia, ktoré táto genetická štruktúra určuje, bunky Telo dokáže zhromaždiť aminokyseliny a syntetizovať špecifické bielkoviny, ktoré budú v tele plniť určité funkcie.

Charakteristika genetického kódu

Genetický kód má niekoľko základných charakteristík, ktorými sú:

• Univerzálnosť Ako sme už povedali, všetky živé organizmy zdieľajú genetický kód, od vírus Y baktérie kým osôb, rastliny Y zvierat. To znamená, že špecifický kodón je spojený s rovnakou aminokyselinou, bez ohľadu na to, o aký organizmus ide. Je známych 22 rôznych genetických kódov, ktoré sú variantmi štandardného genetického kódu len v jednom alebo dvoch kodónoch.
• Špecifickosť Kód je vysoko špecifický, to znamená, že žiadny kodón nekóduje viac ako jednu aminokyselinu bez prekrývania, hoci v niektorých prípadoch môžu existovať rôzne štartovacie kodóny, ktoré umožňujú syntetizovať rôzne proteíny z rovnakého kódu.
• Kontinuita. Kód je kontinuálny a nemá žiadne prerušenia, pričom ide o dlhý reťazec kodónov, ktorý sa vždy prepisuje v rovnakom zmysle a smere, od štartovacieho kodónu po stop kodón.
• Degenerácia. Genetický kód má redundancie, ale nikdy nejednoznačnosti, to znamená, že dva kodóny môžu zodpovedať tej istej aminokyseline, ale nikdy ten istý kodón nemôže zodpovedať dvom rôznym aminokyselinám. Existuje teda viac rôznych kodónov, ako je minimálne potrebné na uloženie Genetické informácie.

Objav genetického kódu

Nirenberg a Matthaei zistili, že každý kodón kóduje aminokyselinu.

Genetický kód bol objavený v 60. rokoch 20. storočia potom, čo anglosaskí vedci Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson a Maurice Wilkins (1916-2004) objavili štruktúra DNA, čím sa začína genetická štúdia syntézy bunkových proteínov.

V roku 1955 sa vedcom Severovi Ochoovi a Marianne Grunberg-Manago podarilo izolovať enzým polynukleotid fosforáza. Zistili, že v prítomnosti akéhokoľvek typu nukleotidov tento proteín vytvoril mRNA alebo posla zloženého z rovnakej dusíkatej bázy, teda z jediného nukleotidového polypeptidu. To vrhlo svetlo na možný pôvod DNA aj RNA.

Rusko-Američan George Gamow (1904-1968) navrhol model genetického kódu tvoreného kombináciami dnes známych dusíkatých báz. Crick, Brenner a ich spolupracovníci však ukázali, že kodóny sa skladajú len z troch dusíkatých báz.

Prvý dôkaz o zhode medzi rovnakým kodónom a aminokyselinou bol získaný v roku 1961 vďaka Marshallovi Warrenovi Nirenbergovi a Heinrichovi Matthaeiovi.

Uplatňovanie ich metódy, Nirenberg a Philip Leder dokázali preložiť 54 zostávajúcich kodónov. Následne Har Gobind Khorana dokončil prepis kódu. Mnohí z tých, ktorí sa zapojili do tohto závodu o prelomenie genetického kódu, dostali Nobelovu cenu za medicínu.

Funkcia genetického kódu

V ribozómoch je kodónová sekvencia preložená do aminokyselinovej sekvencie.

Funkcia genetického kódu je životne dôležitá pri syntéze bielkovín, to znamená pri výrobe základných elementárnych zlúčenín pre existenciu života ako tomu rozumieme. Preto je základným vzorom pre fyziologickú konštrukciu organizmovako jeho tkanív, tak aj jeho enzýmov, látok a tekutín.

Na to funguje genetický kód ako šablóna v DNA, z ktorej sa syntetizuje RNA, ktorá je akýmsi zrkadlovým obrazom. Potom sa v RNA presúva do bunkových organel zodpovedných za stavbu proteínov (ribozómov).

V ribozómoch začína syntéza podľa vzoru, ktorý prešiel z DNA do RNA. Každý gén je teda spojený s aminokyselinou, čím sa vytvára reťazec polypeptidov. Takto funguje genetický kód.

Pôvod genetického kódu

Pôvod genetického kódu je pravdepodobne najväčšou záhadou v živote. Keďže je to spoločné pre všetky známe živé bytosti, predpokladá sa, že jej objavenie sa na planéte predchádzalo objaveniu sa prvej živej bytosti, teda primitívnej bunky, ktorá by dala vzniknúť všetkým kráľovstvá života.

Spočiatku je pravdepodobné, že bol oveľa menej rozsiahly a mal len informácie na kódovanie niekoľkých aminokyselín, ale zložitosť by sa zväčšila, keď život vznikal a vyvíjal sa.