Característica e Exceções do Código Genético - Discutidas!

Característica e Exceções do Código Genético!

Existe uma conexão íntima entre os genes e a síntese de polipeptídeos ou enzimas. Os genes são compostos de nucleotídeos organizados de uma maneira específica. Na terminologia moderna, um gene se refere a um cistron de DNA. Um cistron é feito de um grande número de nucleotídeos.

O arranjo de nucleotides ou as suas bases de nitrogênio une-se com a síntese de proteína por influenciar a incorporação de ácidos amino neles. A relação entre a sequência de aminoácidos num polipéptido e a sequência nucleotídica de ADN ou ARNm é denominada código genético.

O DNA contém apenas quatro tipos de bases de nitrogênio ou nucleotídeos, enquanto o número de aminoácidos é 20. Portanto, foi hipotetizado que o código tripleto (consistindo de três bases adjacentes para um aminoácido) é operativo. As diferentes pesquisas que ajudaram na decifração do código genético do trio são as seguintes.

1. Crick et al. (1961) observaram que a deleção ou adição de um ou dois pares de bases no DNA do bacteriófago T ₄ alterava o funcionamento normal do DNA. No entanto, quando três pares de bases foram adicionados ou excluídos, o distúrbio foi mínimo.

2. Nirenberg e Mathaei (1961) argumentaram que um único código (um aminoácido especificado por uma base de nitrogênio) pode especificar apenas 4 ácidos (4 ¹ ), um código de dupleto apenas 16 (4 ² ) enquanto um código tripleto pode especificar até 64 aminoácidos (4 ³ ). Como existem 20 aminoácidos, um código tripleto (três bases nitrogenadas para um aminoácido) pode ser operativo.

3. Nirenberg (1961) preparou polímeros dos quatro nucleotídeos UUUUUU ... (ácido poliuridílico), etc. (ácido poliditidílico), AAAAAAA ... (ácido poliadenílico) e GGGGGGG ... (ácido poliganílico). Ele observou que o poli-U estimulou a formação de polifenilalanina, poli-C de poliprolina, enquanto o poli-A ajudou a formar polilisina. Contudo o poly-G não funcionou (formou a estrutura da fita tripla que não funciona na tradução). Mais tarde, GGG foi encontrado para codificar aminoácidos glicina.

Mesa. Atribuição de códons de mRNA a Aminoácidos.

4. Khorana (1964) sintetizou copolímeros de nucleotídeos como UGUGUGUGUG e observou que eles estimulavam a formação de polipeptídeos tendo aminoácidos alternadamente similares como a cisteína-valina-cisteína. Isso só é possível se três nucleotídeos adjacentes especificarem um aminoácido (por exemplo, UGU) e outros três o segundo aminoácido (por exemplo, GUG).

GUG UGU GUG UGU GUG

Val - Cys - Val - Cys - Val

5. Os códons tripletos foram confirmados por códon in vivo através de (i) estudos de substituição de aminoácidos (ii) mutações de deslocamento de quadro.

6. Lentamente todos os códons foram elaborados alguns aminoácidos são especificados por mais de um códon. As linguagens de código do DNA e mRNA são complementares. Assim, os dois códons da fenilalanina são UUU e UUC no caso de mRNA, enquanto são AAA e A AG para DNA.

Características:

1. Código Tripleto:

Três bases azotadas adjacentes constituem um codão que especifica a colocação de um aminoácido num polipéptido.

2. Sinal de Partida:

A síntese polipeptídica é sinalizada por dois codões de iniciação - cod AGO ou metionina e codão GUG ou valina.

3. Sinal de Paragem:

A terminação da cadeia polipeptídica é sinalizada por três codões de terminação UAA (ocre), UAG (âmbar) e UGA (opala). Eles não especificam nenhum aminoácido e são, portanto, também chamados de códons sem sentido.

4. Código Universal:

O código genético é aplicável universalmente, ou seja, um códon especifica o mesmo aminoácido de um vírus para uma árvore ou um ser humano. Assim, o ARNm do oviduto de pintainho introduzido em Escherichia coli produz ovalbumeno na bactéria exatamente semelhante a um formado em pintinho.

5. Códons não ambíguos:

Um códon especifica apenas um aminoácido e não outro qualquer.

6. Códons Relacionados:

Os aminoácidos com propriedades semelhantes têm códons relacionados, por exemplo, aminoácidos artrônicos triptofano (UGG), fenilalanina (UUC, UUU), tirosina (UAC, UAU).

7. Commaless:

O código genético é contínuo e não possui pausas após os trigêmeos. Se um nucleotídeo for deletado ou adicionado, todo o código genético será lido de maneira diferente. Assim, um polipéptido com 50 aminoácidos deve ser especificado por uma sequência linear de 150 nucleótidos. Se um nucleótido é adicionado ou eliminado no meio desta sequência, os primeiros 25 aminoácidos do polipéptido serão os mesmos, mas os próximos 25 aminoácidos serão bastante diferentes.

8. Código não sobreposto:

Uma base de nitrogênio é um constituinte de apenas um códon.

9. degeneração do código:

Como existem 64 códons tripletos e apenas 20 aminoácidos, a incorporação de alguns aminoácidos deve ser influenciada por mais de um códon. Apenas triptofano (UGG) e metionina (AUG) são especificados por códons simples.

Todos os outros aminoácidos são especificados por 2-6 códons. Os últimos são chamados codões degenerados. Nos códons degenerados, as duas primeiras bases de nitrogênio são similares, enquanto a terceira é diferente. Como a terceira base de nitrogênio não tem efeito na codificação, o mesmo é chamado de posição de oscilação.

10. Colinearidade:

Tanto o polipéptido como o ADN ou o ARNm têm uma disposição linear dos seus componentes. Além disso, a sequência de bases de nucleótidos tripletos no ADN ou ARNm corresponde à sequência de aminoácidos no polipéptido fabricado sob a orientação do primeiro. A alteração na sequência do codão também produz uma alteração semelhante na sequência de aminoácidos do polipéptido.

11. Paridade Cistron-Polipeptídica:

Porção de DNA chamada cistron (= gene) especifica a formação de um polipeptídeo em particular. Isso significa que o sistema genético deve ter tantos cistrons (= genes) quanto os tipos de polipeptídeos encontrados nos organismos.

Exceções:

1. Codons Diferentes:

Em Paramecium e alguns outros codones de terminação de ciliados UAA e UGA codificam glutamina.

2. Genes sobrepostos:

ф xl74 tem 5375 nucleotídeos que codificam 10 proteínas que requerem mais de 6000 bases. Três de seus genes E, B e K se sobrepõem a outros genes. A sequência nucleotídica no início do gene E está contida no gene D. Do mesmo modo, o gene K sobrepõe-se aos genes A e a condição semelhante a CA é encontrada em SV-40.

3. Genes Mitocondriais:

AGG e AGA codificam a arginina, mas funcionam como sinais de parada na mitocôndria humana. UGA, um códon de terminação, corresponde ao triptofano enquanto AUA (códon para isoleucina) denota metionina na mitocôndria humana.