Кодон | это... Что такое Кодон? (original) (raw)
Кодо́н (кодирующий тринуклеотид) — единица генетического кода, тройка нуклеотидных остатков (триплет) в ДНК или РНК, обычно кодирующих включение одной аминокислоты. Последовательность кодонов в гене определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка, кодируемого этим геном.
Классификация
Поскольку существует 4 различных нуклеотида, то общее число кодонов равняется 64, из которых 61 кодируют определённые аминокислоты, а 3 оставшихся кодона (UGA, UAG и UAA) сигнализируют об остановке трансляции полипептидной цепи и называются стоп-кодонами. Кодон UAG в мРНК носит ещё название амбер-кодон (Amber), UGA — опал (Opal), а UAA — охра (Ochre). Стоп-кодоны выполняют важную функцию завершения (терминацию) сборки полипептидной цепи и также называются терминаторными кодонами. Некоторые из них вызывают обязательное прекращение синтеза, другие являются условными[1].
Кроме того, стоп-кодон, как кодон при котором не происходит включения аминокислоты в белок, ещё называют бессмысленным кодоном или нонсенс-кодоном.
Стартовым кодоном у эукариотических организмов является триплет AUG в мРНК, кодирующий метионин, с которого начинается образование полипептидной цепи в процессе трансляции. У некоторых прокариотов стартовыми кодонами так же являются GUG, AUU, CUG, UUG.
Так как в процессе биосинтеза белка в полипептидную цепь участвует всего 20 аминокислот, то различные кодоны могут кодировать одинаковые аминокислоты, такие кодоны принято называть изоакцепторными кодонами.
Таблица кодонов РНК
Таблица, отображающая 64 кодона и аминокислоты, соответствующие каждому из них.
| 1-е основание | 2-е основание | |||
|---|---|---|---|---|
| U,dT | C,dC | A,dA | G,dG | |
| U,dT | UUU (Phe/F) Фенилаланин UUC (Phe/F) Фенилаланин UUA (Leu/L) Лейцин UUG (Leu/L) Лейцин | UCU (Ser/S) Серин UCC (Ser/S) Серин UCA (Ser/S) Серин UCG (Ser/S) Серин | UAU (Tyr/Y) Тирозин UAC (Tyr/Y) Тирозин UAA Стоп-кодон (Ochre) UAG Стоп-кодон (Amber) | UGU (Cys/C) Цистеин UGC (Cys/C) Цистеин UGA Стоп-кодон (Opal) UGG (Trp/W) Триптофан |
| C,dC | CUU (Leu/L) Лейцин CUC (Leu/L) Лейцин CUA (Leu/L) Лейцин CUG (Leu/L) Лейцин | CCU (Pro/P) Пролин CCC (Pro/P) Пролин CCA (Pro/P) Пролин CCG (Pro/P) Пролин | CAU (His/H) Гистидин CAC (His/H) Гистидин CAA (Gln/Q) Глутамин CAG (Gln/Q) Глутамин | CGU (Arg/R) Аргинин CGC (Arg/R) Аргинин CGA (Arg/R) Аргинин CGG (Arg/R) Аргинин |
| A,dA | AUU (Ile/I) Изолейцин AUC (Ile/I) Изолейцин AUA (Ile/I) Изолейцин AUG (Met/M) Метионин, _Стартовый_1 | ACU (Thr/T) Треонин ACC (Thr/T) Треонин ACA (Thr/T) Треонин ACG (Thr/T) Треонин | AAU (Asn/N) Аспарагин AAC (Asn/N) Аспарагин AAA (Lys/K) Лизин AAG (Lys/K) Лизин | AGU (Ser/S) Серин AGC (Ser/S) Серин AGA (Arg/R) Аргинин AGG (Arg/R) Аргинин |
| G,dG | GUU (Val/V) Валин GUC (Val/V) Валин GUA (Val/V) Валин GUG (Val/V) Валин | GCU (Ala/A) Аланин GCC (Ala/A) Аланин GCA (Ala/A) Аланин GCG (Ala/A) Аланин | GAU (Asp/D) Аспарагиновая кислота GAC (Asp/D) Аспарагиновая кислота GAA (Glu/E) Глутаминовая кислота GAG (Glu/E) Глутаминовая кислота | GGU (Gly/G) Глицин GGC (Gly/G) Глицин GGA (Gly/G) Глицин GGG (Gly/G) Глицин |
Расшифровка завершена в 1966 году[1].
Неканонические значения кодонов
По крайней мере у 16 типов организмов генетический код отличается от канонического. Например многие виды зелёных водорослей Acetabularia транслируют стандартные стоп-кодоны UAG и UAA в аминокислоту глицин, а гриб Candida интерпретирует РНК-кодон CUG не как лейцин, а как серин. А у митохондрий пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae) четыре из шести кодонов, обычно транслирующихся в лейцин, кодируют треонин.
Существование таких вариаций свидетельствует о возможной эволюции генетического кода.
Представители почти всех трёх доменов живых организмов иногда прочитывают стандартный стоп-кодон UGA как 21-ю аминокислоту селеноцистеин, не относящуюся к 20 стандартным. Селеноцистеин образуется при химической модификации серина на стадии, когда последний ещё не отсоединился от тРНК в составе рибосомы.
Аналогично у представителей двух доменов (архебактерий и бактерий) стоп-кодон UAG прочитывается как 22-я аминокислота пирролизин.
Отличия от универсального кода имеются и в митохондриальной ДНК (см. раздел Особенности).