Rozszyfrowanie kodu genetycznegokod genetycznykodu genetycznego przez amerykańskich biochemików Marshalla W. Nirenberga, Roberta W. Holleya i Hara Gobinda Khorana pozwoliło stworzyć tabelę kodu genetycznego – umożliwia ona odczytanie sekwencji białka powstającego na podstawie mRNA. A także na podstawie sekwencji aminokwasów w białku można określić kolejność nukleotydów w kodującym go genie. Istnieją dwie podstawowe formy tabeli kodu genetycznego: kwadratowa oraz kolista.

Więcej informacji na temat kodu genetycznego możesz znaleźć w materiale: Cechy kodu genetycznegoD1DWMacziCechy kodu genetycznego.

Kwadratowa tabela kodu genetycznego składa się z poziomych i pionowych kolumn. Odczytywanie zaczyna się zawsze od lewej strony, w pozycji „1 nukleotyd”. Występują tu cztery wiersze oznaczone: U (uracyl), C (cytozyna), A (adenina), G (guanina) – są to pierwsze litery kodonukodonkodonu odpowiadającego za dany aminokwas.

Drugi nukleotyd w kodonie znajduje się w górnej osi tabeli, oznaczonej jako „2 nukleotyd”. Wiersze z kolumny „1 nukleotyd” przecinają się z kolumnami zawierającymi drugi nukleotyd uszeregowanymi w kolejności: U, C, A, G, tworząc duży kwadrat z czterema różnymi sekwencjami.

Trzeci nukleotyd odczytywany jest z kolumny „3 nukleotyd”, gdzie nukleotydy ułożone są w kolejności U, C, A, G. Znalezienie trzeciego nukleotydu pozwala na skompletowanie wszystkich nukleotydów w kodonie i odczytanie przypisanego do danego kodonu aminokwasu bądź też sygnału START (dla kodonu AUG) lub STOP (dla kodonów UAA, UGA, UAG).

R1DmQVoP7Zn9i

Ilustracja przedstawia kolistą tabelę kodu genetycznego. Podzielona jest na cztery ćwiartki i zawiera cztery pierścienie współśrodkowe. Trzy pierścienie (zaczynając od środka) zawierają symbole nukleotydów (z oznaczeniami: G (niebieski) - nukleotyd z guaniną, C (żółty) - nukleotyd z cytozyną, A (różowy) - nukleotyd z adeniną oraz U (zielony) - nukleotyd z uracylem), a czwarty pierścień zawiera symbole aminokwasów lub symbol start lub stop. Tabelę odczytuje się od najbardziej wewnętrznego pierścienia do najbardziej zewnętrznego.

Tabela kodu genetycznego w postaci koła ilustruje wszystkie możliwe kombinacje w kodonie oraz przypisane im aminokwasy. Cała struktura podzielona jest na cztery  ćwiartki i zawiera cztery pierścienie współśrodkowe. Trzy pierścienie (zaczynając od środka) zawierają symbole nukleotydów, a czwarty pierścień zawiera symbole aminokwasów.

Kolistą tabelę kodu genetycznego odczytuje się od najbardziej wewnętrznego pierścienia, w którym znajdują się cztery nukleotydy: G, U, A i C. Kolejnym krokiem jest odczytanie drugiego nukleotydu w kodonie, umieszczonego na drugim pierścieniu. Do każdego pierwszego nukleotydu można dopasować jeden z czterech nukleotydów, ułożonych w kolejności: U, C, A, G. Trzeci nukleotyd odczytywany jest z najbardziej zewnętrznego pierścienia koła zawierającego nukleotydy. Do drugiego nukleotydu w kodonie można dopasować także jeden z czterech nukleotydów uszeregowanych w takiej kolejności jak nukleotydy w poprzednim pierścieniu. Aby ułatwić odczytywanie kolejnych nukleotydów kodonu zostały one zapisane czcionką o różnej wielkości: od największej przy nukleotydzie pierwszym do najmniejszej dla ostatniego nukleotydu z kodonu.

Dodatkowym ułatwieniem jest oznakowanie nukleotydów kolorami, co ułatwia szybką lokalizację nukleotydów, zwłaszcza w pozycji trzeciej.

Każdemu z 61 kodonów (trójek nukleotydów) przyporządkowano jeden aminokwas, którego symbol lub nazwę umieszczono na ostatnim, zewnętrznym pierścieniu koła. Trzy kodony to nonsensowne kodony STOP.

Kodon START oznaczony jest jako trójkąt, opatrzony także opisem „Met (M)”, ponieważ koduje aminokwas metioninę. Jest on pierwszym z aminokwasów w tworzonej sekwencji białka. Trzy z kodonów oznaczono za pomocą kwadratów. Są to kodony STOP i nie mają one przypisanych aminokwasów, gdyż stanowią sygnał dla rozpadu maszynerii translacyjnejtranslacjatranslacyjnej, poprzez przyłączenie czynnika uwalniającego zamiast aminokwasu.

Odczytywanie kodonów na mRNA podczas translacjitranslacjatranslacji rozpoczyna się od zlokalizowania kodonu START. Na podstawie kolejnych kodonów są dołączane odpowiednie aminokwasy. Synteza białka trwa do odczytania kodonu STOP. Odczytywanie kodonów w mRNA odbywa się od końca 5′ do końca 3′, które warunkują kolejność aminokwasów w polipeptydzie od N‑końca pierwszego aminokwasu (metioniny) do C‑końca ostatniego. Koniec N polipeptydu stanowi aminokwas z wolną grupą aminową, a koniec C – aminokwas z wolną grupą karboksylową.

Słownik