- Qual è il codice genetico?
- Caratteristiche del codice genetico
- Scoperta del codice genetico
- Funzione del codice genetico
- Origine del codice genetico
Spieghiamo cos'è il codice genetico, la sua funzione, composizione, origine e altre caratteristiche. Inoltre, come è stata la sua scoperta.
Qual è il codice genetico?
Il codice genetico è l'ordinamento specifico dei nucleotidi nella sequenza che costituisce il DNA. È anche l'insieme delle regole da cui detta sequenza è tradotta dal RNA in una sequenza di amminoacidi, per comporre a proteina. In altre parole, la sintesi proteica dipende da questo codice.
Tutti i esseri viventi Hanno un codice genetico che organizza il loro DNA e RNA. Nonostante le evidenti differenze tra i vari regni della vita, il contenuto genetico risulta essere in larga misura simile, suggerendo che l'intera vita doveva avere un'origine comune. Piccole variazioni nel codice genetico possono dare origine a una specie diversa.
La sequenza del codice genetico comprende combinazioni di tre nucleotidi, ciascuno chiamato codone e responsabile della sintesi di uno specifico amminoacido (polipeptide).
Questi nucleotidi provengono da quattro diversi tipi di basi azotate: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C) nel DNA, e adenina (A), uracile (U), guanina (G), e citosina (C) nell'RNA.
In questo modo si costruisce una catena di fino a 64 codoni, 61 dei quali costituiscono il codice stesso (cioè sintetizzano gli amminoacidi) e 3 segnano le posizioni di inizio e fine della sequenza.
Seguendo l'ordine che questa struttura genetica determina, la cellule Il corpo può raccogliere amminoacidi e sintetizzare proteine specifiche, che svolgeranno determinate funzioni nel corpo.
Caratteristiche del codice genetico
Il codice genetico ha una serie di caratteristiche di base, che sono:
- Universalità Come abbiamo detto prima, tutti gli organismi viventi condividono il codice genetico, da virus sì batteri Fino a persone, impianti sì animali. Ciò significa che un codone specifico è associato allo stesso amminoacido, non importa quale organismo sia. Sono noti 22 diversi codici genetici, che sono varianti del codice genetico standard in appena uno o due codoni.
- Specificità Il codice è altamente specifico, cioè nessun codone codifica per più di un amminoacido, senza sovrapposizioni, sebbene in alcuni casi possano esserci codoni di inizio diversi, che consentono di sintetizzare proteine diverse dallo stesso codice.
- Continuità. Il codice è continuo e non presenta interruzioni di alcun tipo, essendo una lunga catena di codoni che viene trascritta sempre nello stesso senso e verso, dal codone di inizio al codone di stop.
- Degenerazione. Il codice genetico ha ridondanze, ma mai ambiguità, cioè due codoni possono corrispondere allo stesso amminoacido, ma mai lo stesso codone a due amminoacidi diversi. Pertanto, ci sono più codoni diversi di quelli minimamente necessari per memorizzare il Informazioni genetiche.
Scoperta del codice genetico
Nirenberg e Matthaei scoprirono che ogni codone codificava un amminoacido.Il codice genetico è stato scoperto negli anni '60, dopo che gli scienziati anglosassoni Rosalind Franklin (1920-1958), Francis Crick (1916-2004), James Watson e Maurice Wilkins (1916-2004) scoprirono il struttura del DNA, avviando lo studio genetico della sintesi proteica cellulare.
Nel 1955 gli scienziati Severo Ochoa e Marianne Grunberg-Manago riuscirono ad isolare il enzima polinucleotide fosforasi. Hanno scoperto che in presenza di qualsiasi tipo di nucleotidi, questa proteina costruiva un mRNA o messaggero costituito dalla stessa base azotata, cioè un polipeptide a singolo nucleotide. Questo fa luce sulla possibile origine sia del DNA che dell'RNA.
Il russo-americano George Gamow (1904-1968) propose il modello del codice genetico formato da combinazioni delle basi azotate oggi conosciute. Tuttavia, Crick, Brenner e i loro collaboratori hanno dimostrato che i codoni sono costituiti solo da tre basi azotate.
La prima prova di corrispondenza tra lo stesso codone e un amminoacido fu ottenuta nel 1961 grazie a Marshall Warren Nirenberg e Heinrich Matthaei.
applicando il loro metodi, Nirenberg e Philip Leder sono stati in grado di tradurre 54 dei restanti codoni. Successivamente, Har Gobind Khorana completò la trascrizione del codice. Molti di coloro coinvolti in questa corsa per decifrare il codice genetico hanno ricevuto il Premio Nobel per la Medicina.
Funzione del codice genetico
La funzione del codice genetico è vitale nella sintesi delle proteine, cioè nella fabbricazione dei composti elementari di base per l'esistenza del vita come lo intendiamo noi. Pertanto, è il modello fondamentale per la costruzione fisiologica di organismi, sia dei suoi tessuti, sia dei suoi enzimi, sostanze e fluidi.
Per questo, il codice genetico funge da modello nel DNA, da cui viene sintetizzato l'RNA, che è una specie di immagine speculare. Quindi nell'RNA si sposta negli organelli cellulari responsabili della costruzione delle proteine (ribosomi).
Nei ribosomi, la sintesi inizia secondo lo schema che è passato dal DNA all'RNA. Ogni gene è quindi associato ad un amminoacido, costruendo una catena di polipeptidi. Ecco come funziona il codice genetico.
Origine del codice genetico
L'origine del codice genetico è probabilmente il più grande mistero della vita. Si intuisce, essendo comune a tutti gli esseri viventi conosciuti, che la sua comparsa sul pianeta sia anteriore a quella del primo essere vivente, cioè la cellula primitiva che avrebbe dato origine a tutti regni della vita.
Inizialmente, è probabile che fosse molto meno esteso e avesse solo le informazioni per codificare per pochi amminoacidi, ma sarebbe cresciuto in complessità con il sorgere e l'evoluzione della vita.