Codons dies sind Sequenzen von drei Nukleotiden (A, T, G, C), die für bestimmte Aminosäuren kodieren und die Sequenz von Aminosäuren im Protein bestimmen. Es gibt jedoch Codone, die keine Aminosäuren kodieren und eine andere Bedeutung haben. Solche Codons werden genannt nicht kodierend oder stop-Codons.
Es gibt drei Stop-Codons: UAA, UAG und UGA. Wenn das Ribosom während der Proteinsynthese ein Stop-Codon erreicht, hört es auf, die mRNA zu lesen und trennt das Protein vom Ribosom. Somit dienen Stop-Codons als Signal für den Abschluss der Proteinsynthese. Darüber hinaus können Stop-Codons auch an der Regulation der Genexpression beteiligt sein.
Nicht-kodierende Codons sind redundant und tragen andere Informationen, während andere Codons eine Rolle bei der Proteinsynthese spielen. Es ist wichtig zu beachten, dass es noch einundfünfzig Codon gibt, die den Start-Codon codieren AUG, die den Beginn der Proteinsynthese auf mRNA bestimmt.
Nicht-kodierende Aminosäuren: Was ist es?
Nicht-kodierende Aminosäuren werden auch als uncodierte oder leere Codone bezeichnet. Im genetischen Code des Menschen gibt es 64 Drillinge, von denen nur 61 für Aminosäuren kodieren, und die anderen 3 Codons sind nicht kodierend und erfüllen die Funktion, die Proteinsynthese zu stoppen.
Nicht-kodierende Aminosäuren spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Genexpression und können mit verschiedenen biologischen Prozessen in Verbindung gebracht werden. Zum Beispiel können sie die Geschwindigkeit der Proteinsynthese, ihre Stabilität oder die Wechselwirkung mit anderen Molekülen beeinflussen.
Die Erforschung und das Verständnis der Rolle von nicht-kodierenden Aminosäuren ist für Biologie und Medizin unerlässlich. Bestimmte Arten von genetischen Mutationen in nicht kodierenden Bereichen von Genen können zu verschiedenen Krankheiten und Störungen im menschlichen Körper führen.
Liste der Codons, die nicht für Aminosäuren kodieren
Es gibt spezielle Codonsequenzen, die keine Aminosäuren kodieren, sondern andere Funktionen während der Proteinsynthese erfüllen. Einige von ihnen regulieren die Rate der mRNA-Ablesung, andere signalisieren das Ende der Synthese und andere sind an den Modifizierungsprozessen des fertigen Proteins beteiligt.
Die Liste solcher Codons umfasst die folgenden:
- UAA (uraanil-Adenin-Adenin) - Codon, Proteinsynthese stoppen;
- UAG (uraanil-Adenin-Guanin) - Codon, Proteinsynthese stoppen;
- UGA (uraanil-Guanin-Adenin) - Codon, Proteinsynthese stoppen;
- AUG (adenin-Uraanil-Guanin) - Codon, Beginn der Proteinsynthese;
- UAC (uraanil-Adenin-Cytosin) - Codon, reguliert die Lesefrequenz von mRNA;
- GAU (guanin-Adenin-Uraanil) - Codon, eine Modifikation der Aminosäure im Protein;
- CGA (cytosin-Guanin-Adenin) - Codon, eine Modifikation der Aminosäure im Protein;
- AUC (adenin-Uraanil-Cytosin) - Codon, eine Modifikation der Aminosäure im Protein;
- CCA (cytosin-Cytosin-Adenin) - Codon, eine Modifikation der Aminosäure im Protein;
- AAA (adenin-Adenin-Adenin) - Codon, signalisiert das Ende der Proteinsynthese;
Dies sind nur einige Codone, die keine Aminosäuren kodieren, aber wichtige Funktionen in der Zelle erfüllen.
Welche Aminosäuren sind nicht mit Codons verwandt?
Es gibt mehrere Aminosäuren, die nicht mit Codons verwandt sind:
- Selenocystein (Sec) ist eine spezielle Aminosäure, die während der Übertragung in Gegenwart von Codon TGA verwendet wird. Ein TGA-Codon ist normalerweise ein Stop-Codon, aber wenn unter bestimmten Bedingungen Selen (Se) gefunden wird, kann es verwendet werden, um Selenocystein in das Protein zu integrieren.
Im Allgemeinen sind also alle Aminosäuren mit Codons verbunden, es gibt jedoch eine Ausnahme - Selenocystein, das das TGA-Stop-Codon für seine Aufnahme in die Proteinsequenz verwendet.
Liste der Aminosäuren, die nicht mit Codons verwandt sind
Tryptophan: Diese Aminosäure ist ein wichtiges Element der Proteinstruktur und fungiert als Vorläufer für die Synthese von Serotonin und Melatonin. Serotonin reguliert Stimmung und Schlaf, während Melatonin an der Regulierung des Schlaf- und Wachzyklus beteiligt ist.
Selenium: Dieses Spurenelement ist ein wichtiger Katalysator für verschiedene Reaktionen im Körper, wie die Entgiftung freier Radikale und die Aktivierung verschiedener Enzyme. Es hat auch antioxidative Eigenschaften und ist an der Erhaltung der Schilddrüsengesundheit beteiligt.
Zystein: Cystein ist eine Schlüsselaminosäure bei der Bildung von Verbindungen, sogenannten Disulfidbrücken, die starke kovalente Bindungen in den Strukturen von Proteinen sein können. Es ist auch Teil des wichtigsten Antioxidans im Körper - Glutathion.
Glyzin: Glycin ist die kleinste Aminosäure und erfüllt eine Vielzahl von Funktionen im Körper, wie die Synthese von Hämoglobin, die Bildung von Kollagen und die Beteiligung an der Übertragung von Nervenimpulsen.
Beispiele für Funktionen von Codons, die nicht für Aminosäuren kodieren
Stop-Codons
Es gibt drei Codone, die nicht für eine Aminosäure kodieren, sondern das Ende der Polypeptidsynthese signalisieren. Diese Codons werden als Stop-Codons oder Termination-Codons bezeichnet und ihre Funktionen sind untrennbar mit dem Prozess der RNA-Übertragung verbunden.
UAA (uracil-Adenin-Adenin), UAG (uracil-Adenin-Guanin) und UGA (Uracil-Guanin-Adenin) sind Codone, die keine Aminosäure kodieren, sondern im Gegenteil signalisieren, dass die Synthese der Polypeptidkette gestoppt werden muss.
Sequestrins
Sequestrin ist ein spezifischer Aminosäurerückstand, der in verschiedenen Proteinen vorkommt. Es hat eine Vielzahl von Funktionen und hat eine magnetische Fähigkeit, sich an Kalzium zu binden.
Sequestrinne werden durch die Übertragung bestimmter Codonsequenzen an mRNA gebildet. Die Codons, die Sequestrin codieren, werden durch die folgenden Drillinge dargestellt: AAG (adenin-Adenin-Guanin), GAA (guanin-Adenin-Adenin), GAG (guanin-Adenin-Guanin).
Weitere Funktionen
Einige Codone, die nicht für Aminosäuren kodieren, können andere Funktionen innerhalb einer Zelle erfüllen. Sie können an der Regulierung der Übertragung, an Signalwegen und an der Interaktion mit anderen Molekülen beteiligt sein. Einige dieser Codons umfassen CUA (cytosin-Uracil-Adenin) und UGG (uracil-Guanin-Guanin).
Funktionen und Beispiele für nicht kodierende Codonaminosäuren
Im genetischen Code gibt es Codone, die keine Aminosäuren kodieren, sondern andere wichtige Funktionen in der Zelle erfüllen. Zum Beispiel können sie als Signale dienen, um die RNA-Übertragung zu starten oder zu stoppen.
Eines dieser Codons, UAG, ist ein Stop-Codon und zeigt das Ende der Polypeptidsynthese an. Sein Name steht für "Entfernung-Aminosäuren-Homöostase". Das andere Stop-Codon, UAA, bedeutet "Entfernen-Aminosäuren-Asparagin". Das dritte Stop-Codon, UGA, hat den Namen "Entfernung-Aminosäuren-Glutamin".
| Codon | Titel | Funktion | Beispiele |
|---|---|---|---|
| UAG | Entfernung-Aminosäuren-Homöostase | Ende der Polypeptidsynthese | RAG, BAG, TAG |
| UAA | Entfernung-Aminosäuren-Asparagin | Ende der Polypeptidsynthese | GAA, CAA, TAA |
| UGA | Entfernung-Aminosäuren-Glutamin | Ende der Polypeptidsynthese | RGA, AGA, CGA |
Dies sind nur einige Beispiele für nicht kodierende Codone für Aminosäuren. Das Vorhandensein von Stop-Codons in der genetischen Sequenz des Gens ermöglicht es, den Stopp der Proteinsynthese genau zu bestimmen und kann für die Zellfunktion wichtig sein.
Die Bedeutung von Codons ohne Bindung an Aminosäuren
Es gibt bestimmte Codone im genetischen Code, die keine Aminosäuren kodieren, sondern andere Funktionen ausführen, wenn RNA in Protein umgewandelt wird.
Ein Beispiel für solche Codons ist das Startcodon AUG. Es bestimmt nicht nur den Beginn der Proteinsynthese, sondern ist auch universell für alle Organismen. Seine Rolle spielt die Aminosäure Methionin, die die erste Aminosäure in den meisten Proteinen ist. Neben der Startfunktion kann AUG auch die Rolle von Methionin im Protein spielen.
Es gibt auch Codone, die dazu dienen, die Proteinsynthese zu stoppen. Diese Codons (UAA, UAG und UGA) sind nicht mit Aminosäuren verwandt und werden als Stop-Codons bezeichnet. Wenn während der RNA-Übertragung ein Stop-Codon auftritt, stoppt die Proteinsynthese und das bereits synthetisierte Fragment wird vom Ribosom getrennt.
Darüber hinaus gibt es Codone, die nicht mit Aminosäuren verwandt sind, aber andere Funktionen erfüllen. Zum Beispiel können UAA- und UAG-Codone als Signale für den intrazellulären Transport dienen, indem sie an die Bindung von mRNA an Ribosomen beteiligt sind und sie an den Ort der Proteinsynthese transportieren.
