شيفرة جينية
الشفرة الجينية أو الكودون (بالإنجليزية: Codon) عبارة عن قواعد ثلاثية مركبة من ثلاثة قواعد نتروجينية تمكن من تحويل تسلسل الحمض النووي «DNA sequences» إلى بروتينات عن طريق مقابلة كل ثلاثية نيكليوتيدية (كودون) بحمض أميني من الحموض العشرين التي تشكل بروتينات الخلايا الحية. تقريبا جميع الخلايا الحية في الأحياء تستخدم الشفرة الجينية ذاتها مما يدعو لتسميتها بالشفرة الجينية القياسية «standard genetic code» مع أن بعض الأنواع القليلة تقدم شفرة جينية ذات اختلافات طفيفية ولها وظائف أخرى ، مثل الكودون الختامي. ,[1]
محتويات
الاكتشاف[عدل]
بدأت جهودا جادة لفهم كيف يتم ترميز البروتينات بعد اكتشاف تركيب الحمض النووي (DNA) من قبل جيمس واطسون و فرانسيس كريك ، الذين استخدما الأدلة التجريبية من موريس ويلكنز و روزاليند فرانكلين (وغيرهم). جورج جامو افترض أن رمز من ثلاثة أحرف يجب أن يوظف لترميز 20 من الأحماض الأمينية القياسية المستخدمة من قبل الخلايا الحية لبناء البروتينات . ومع وجود أربعة نوكليوتيدات مختلفة A وT و G وC ِ ، فإذا اعتبرنا أن كل اثنين منهم ينتج حمضا أمينيا لحصلنا على عدد التباديل والتوافيق الممكنة بينهم =42 أي يمكنهم إنتاج 16 حمض أميني.[2]
وفي حالة رمز من 3 نوكليوتيدات فيكون أقصى عدد لتبادلات تركيب الـ 4 نوكليتيدات لأحماضا أمينية = 43 = 64 حمض أميني مختلف.[3]
السمات البارزة[عدل]
هذه الشفرة يقول عنها العلماء : انها تحمل كل الصفات الخِلْقِيَّة للكائن الحي ، وهذه الشفرة امرها غريب .، لان نصف هذه الصفات الخلقية ، يرثها الجنين عن الأب ، ويرث النصف الآخر عن الام ، وتُحمَل هذه الشفرة فيما يسمى ( بالكروموسومات أو الصبغيات ) وعدد الكروموسومات أو الصبغيات هو عدد محدِّد للنوع ، وكل نوع له عدد محدَّد من هذه الصبغيات ، فالإنسان مثلا في خليته ( 46 كروموسوم ) موجودة في (23 زوج) .
تسلسل إطار القراءة[عدل]
يتم تعريف تسلسل معلومات النظام الجيني من النوكليوتيدات الأولي التي تبدأ من الترجمة. على سبيل المثال، سلسلة GGGAAACCC، إذا قرئت من الموضع الأول، يحتوي على الكودونات GGG، AAA، CCC؛، وإذا كان يقرأ من الموضع الثاني، أنه يحتوي على GGA الكودونات و AAC، .[4]:330
جدول كودونات الرنا (RNA)[عدل]
| غير قطبي | قطبي | قاعدي | حامضي | (كودون التوقف) |
| القاعدة الثانية | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| U | C | A | G | ||
| القاعدة الأولى |
U | UUU (Phe/F) فينيل ألانين UUC (Phe/F) Phenylalanine |
UCU (Ser/S) سرين UCC (Ser/S) سرين |
UAU (Tyr/Y) تيروسين UAC (Tyr/Y) تيروسين |
UGU (Cys/C) سيستين UGC (Cys/C) سيستين |
| UUA (Leu/L) ليوسين | UCA (Ser/S) Serine | UAA Ochre (Stop) | UGA Opal (Stop) | ||
| UUG (Leu/L) Leucine | UCG (Ser/S) سرين | UAG Amber (Stop) | UGG (Trp/W) تريبتوفان | ||
| C | CUU (Leu/L) Leucine CUC (Leu/L) Leucine |
CCU (Pro/P) برولين CCC (Pro/P) Proline |
CAU (His/H) هستيدين CAC (His/H) Histidine |
CGU (Arg/R) أرجنين CGC (Arg/R) Arginine | |
| CUA (Leu/L) Leucine CUG (Leu/L) Leucine |
CCA (Pro/P) Proline CCG (Pro/P) Proline |
CAA (Gln/Q) جلوتامين
CAG (Gln/Q) Glutamine |
CGA (Arg/R) Arginine CGG (Arg/R) Arginine | ||
| A | AUU (Ile/I) إيزوليوسين AUC (Ile/I) Isoleucine |
ACU (Thr/T) ثريونين ACC (Thr/T) Threonine |
AAU (Asn/N) أسباراجين AAC (Asn/N) Asparagine |
AGU (Ser/S) Serine AGC (Ser/S) Serine | |
| AUA (Ile/I) Isoleucine | ACA (Thr/T) Threonine | AAA (Lys/K) لايسين | AGA (Arg/R) Arginine | ||
| AUG[A] (Met/M) ميثيونين |
ACG (Thr/T) Threonine | AAG (Lys/K) Lysine | AGG (Arg/R) Arginine | ||
| G | GUU (Val/V) ڤالين GUC (Val/V) ڤالين |
GCU (Ala/A) ألانين GCC (Ala/A) ألانين |
GAU (Asp/D) حمض الأسپارتيك GAC (Asp/D) حمض الأسپارتيك |
GGU (Gly/G) گلايسين GGC (Gly/G) گلايسين | |
| GUA (Val/V) ڤالين GUG (Val/V) ڤالين |
GCA (Ala/A) ألانين GCG (Ala/A) Alanine |
GAA (Glu/E) حمض الجلوتاميك GAG (Glu/E) Glutamic acid |
GGA (Gly/G) گلايسين GGG (Gly/G) گلايسين | ||
- A تسلسل معلومات النظام الجيني AUG كلا رموز لالميثيونين وتعمل كموقع بدء: في AUG لأول مرة في M RNA 'ق التشفير المنطقة حيث يبدأ ترجمتها إلى البروتين[5].
| Ala/A | GCU, GCC, GCA, GCG | Leu/L | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG |
|---|---|---|---|
| Arg/R | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG | Lys/K | AAA, AAG |
| Asn/N | AAU, AAC | Met/M | AUG |
| Asp/D | GAU, GAC | Phe/F | UUU, UUC |
| Cys/C | UGU, UGC | Pro/P | CCU, CCC, CCA, CCG |
| Gln/Q | CAA, CAG | Ser/S | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC |
| Glu/E | GAA, GAG | Thr/T | ACU, ACC, ACA, ACG |
| Gly/G | GGU, GGC, GGA, GGG | Trp/W | UGG |
| His/H | CAU, CAC | Tyr/Y | UAU, UAC |
| Ile/I | AUU, AUC, AUA | Val/V | GUU, GUC, GUA, GUG |
| START | AUG | STOP | UAA, UGA, UAG |
السمات المميزة[عدل]
تأثير الطفرات[عدل]
انظر أيضاً[عدل]
المراجع[عدل]
|
قراءات اضافية[عدل]
- Griffiths, Anthony J. F.; Miller, Jeffrey H.; Suzuki, David T.; Lewontin, Richard C.; Gelbart, William M. (1999). An Introduction to genetic analysis (الطبعة 7th). San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-3771-X.
- Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter (2002). Molecular biology of the cell (الطبعة 4th). New York: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
- Lodish, Harvey F.; Berk, Arnold; Zipursky, S. Lawrence; Matsudaira, Paul; Baltimore, David; Darnell, James E. (2000). Molecular cell biology (الطبعة 4th). San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-3706-X.
وصلات خارجية[عدل]
- The Genetic Codes → Genetic Code Tables
- Online DNA → Amino Acid Converter
- Online DNA Sequence → Protein Sequence converter
- Online DNA to protein translation (6 frames/17+ genetic codes)
- The Codon Usage Database → Codon frequency tables for many organisms
- Symmetries in the genetic code
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
|
