Кодон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

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[править | править вики-текст]

Поскольку существует 4 различных нуклеотида (аденин, тимин, гуанин, цитозин), 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 прокариот стартовыми кодонами также 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[править | править вики-текст]

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, Стартовый1

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[править | править вики-текст]

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).

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Айала Ф. Д. Современная генетика. 1987.