Kami menjelaskan apa itu kode genetik, fungsi, komposisi, asal dan karakteristik lainnya. Juga, bagaimana penemuannya.
Apa kode genetiknya?
Kode genetik adalah urutan spesifik nukleotida dalam urutan yang membentuk DNA. Ini juga merupakan seperangkat aturan dari mana urutan tersebut diterjemahkan oleh RNA dalam urutan asam amino, untuk menyusun protein. Dengan kata lain, sintesis protein bergantung pada kode ini.
Semua makhluk hidup Mereka memiliki kode genetik yang mengatur DNA dan RNA mereka. Terlepas dari perbedaan yang jelas antara berbagai kerajaan kehidupan, kandungan genetik ternyata mirip sebagian besar, menunjukkan bahwa keseluruhan kehidupan itu pasti memiliki asal yang sama. Variasi kecil dalam kode genetik dapat menimbulkan spesies yang berbeda.
Urutan kode genetik terdiri dari kombinasi tiga nukleotida, masing-masing disebut kodon dan bertanggung jawab untuk mensintesis asam amino tertentu (polipeptida).
Nukleotida ini berasal dari empat jenis basa nitrogen yang berbeda: adenin (A), timin (T), guanin (G), dan sitosin (C) dalam DNA, dan adenin (A), urasil (U), guanin (G), dan sitosin (C) pada RNA.
Dengan cara ini, rantai hingga 64 kodon dibangun, 61 di antaranya membentuk kode itu sendiri (yaitu, mereka mensintesis asam amino) dan 3 menandai posisi awal dan akhir dalam urutan.
Mengikuti urutan yang ditentukan oleh struktur genetik ini, sel Tubuh dapat mengumpulkan asam amino dan mensintesis protein tertentu, yang akan memenuhi fungsi tertentu dalam tubuh.
Ciri-ciri kode genetik
Kode genetik memiliki serangkaian karakteristik dasar, yaitu:
- Keuniversalan Seperti yang telah kami katakan sebelumnya, semua organisme hidup berbagi kode genetik, dari virus kamu bakteri sampai orang, tanaman kamu hewan. Ini berarti bahwa kodon tertentu dikaitkan dengan asam amino yang sama, tidak peduli organisme apa itu. Ada 22 kode genetik berbeda yang diketahui, yang merupakan varian dari kode genetik standar hanya dalam satu atau dua kodon.
- Kekhususan Kode ini sangat spesifik, yaitu, tidak ada kode kodon untuk lebih dari satu asam amino, tanpa tumpang tindih, meskipun dalam beberapa kasus mungkin ada kodon awal yang berbeda, yang memungkinkan protein yang berbeda disintesis dari kode yang sama.
- Kontinuitas. Kode ini kontinu dan tidak memiliki interupsi dalam bentuk apa pun, menjadi rantai panjang kodon yang selalu ditranskripsikan dalam arti dan arah yang sama, dari kodon awal hingga kodon stop.
- Degenerasi. Kode genetik memiliki redundansi, tetapi tidak pernah ambigu, yaitu, dua kodon dapat sesuai dengan asam amino yang sama, tetapi tidak pernah kodon yang sama untuk dua asam amino yang berbeda. Jadi, terdapat lebih banyak kodon yang berbeda dari yang diperlukan untuk menyimpan Informasi genetik.
Penemuan kode genetik
Nirenberg dan Matthaei menemukan bahwa setiap kodon mengkodekan asam amino.Kode genetik ditemukan pada 1960-an, setelah ilmuwan Anglo-Saxon Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson, dan Maurice Wilkins (1916-2004) menemukan struktur DNA, memulai studi genetik sintesis protein seluler.
Pada tahun 1955 ilmuwan Severo Ochoa dan Marianne Grunberg-Manago berhasil mengisolasi enzim polinukleotida fosforase. Mereka menemukan bahwa dengan adanya semua jenis nukleotida, protein ini membangun mRNA atau pembawa pesan yang terdiri dari basa nitrogen yang sama, yaitu polipeptida nukleotida tunggal. Ini menjelaskan kemungkinan asal usul DNA dan RNA.
Orang Rusia-Amerika George Gamow (1904-1968) mengusulkan model kode genetik yang dibentuk oleh kombinasi basa nitrogen yang dikenal saat ini. Namun, Crick, Brenner dan kolaborator mereka menunjukkan bahwa kodon hanya terdiri dari tiga basa nitrogen.
Bukti pertama kesesuaian antara kodon yang sama dan asam amino diperoleh pada tahun 1961 berkat Marshall Warren Nirenberg dan Heinrich Matthaei.
Menerapkan mereka metode, Nirenberg dan Philip Leder mampu menerjemahkan 54 kodon yang tersisa. Selanjutnya, Har Gobind Khorana menyelesaikan transkripsi kode. Banyak dari mereka yang terlibat dalam perlombaan ini untuk memecahkan kode genetik dianugerahi Hadiah Nobel dalam Kedokteran.
Fungsi kode genetik
Fungsi kode genetik sangat vital dalam sintesis protein, yaitu dalam pembuatan senyawa unsur dasar untuk keberadaan kehidupan seperti yang kita pahami. Oleh karena itu, pola dasar untuk konstruksi fisiologis organisme, baik jaringannya, maupun enzim, zat, dan cairannya.
Untuk ini, kode genetik beroperasi sebagai cetakan dalam DNA, dari mana RNA disintesis, yang merupakan semacam bayangan cermin. Kemudian dalam RNA ia bergerak ke organel seluler yang bertanggung jawab untuk pembangunan protein (ribosom).
Dalam ribosom, sintesis dimulai sesuai dengan pola yang diteruskan dari DNA ke RNA. Setiap gen dengan demikian terkait dengan asam amino, membangun rantai polipeptida. Beginilah cara kerja kode genetik.
Asal kode genetik
Asal usul kode genetik mungkin merupakan misteri terbesar dalam hidup. Adalah intuisi, karena umum bagi semua makhluk hidup yang diketahui, bahwa kemunculannya di planet ini lebih dulu daripada makhluk hidup pertama, yaitu sel primitif yang akan memunculkan semua makhluk hidup. kerajaan kehidupan.
Awalnya, kemungkinan itu jauh lebih luas dan hanya memiliki informasi untuk mengkode beberapa asam amino, tetapi itu akan tumbuh dalam kompleksitas ketika kehidupan muncul dan berevolusi.