Vom 16. bis 23. Juli steht das Flexikon nur im Lesemodus zur Verfügung.
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Liebe Autoren,

Wir sind gen Süden gefahren und machen eine Pause. Deswegen steht das Flexikon vom 16. bis 23. Juli 2018 nur im Lesemodus zur Verfügung. Ab dem 24. Juli könnt ihr wieder mit voller Kraft losschreiben.

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Genetischer Code

Englisch: genetic code

1 Definition

Der genetische Code beinhaltet die in der Natur vorkommenden kombinatorischen Regeln zur Bildung von Proteinen. Grundlage für den Code sind die sog. Basentripletts, welche jeweils die proteinogenen Aminosäuren kodieren können.

Neben den Codons für die 20 bzw. 21 proteinogenen Aminosäuren, existieren in dem genetischen Code noch vier Codons welchen spezielle Aufgaben zukommen.

2 Grundlegende Begriffe

  • Universeller Code: Der allen Proteinen zugrunde liegender Code, gilt, bis auf wenige Ausnahmen - z.B. in der mitochondrialen DNA - überall.
  • Codesonne: Ablesematrix mit der schnell, von einem bestimmten Codon ausgehend, die passende Aminosäure gefunden werden kann. Es existieren verschiedene Variationen dieser Darstellung des genetischen Codes.
  • Degenerierter Code: Es gibt viel mehr Kombinationsmöglichkeiten für die Codons, als Aminosäuren. Die Kodierung von einer Aminosäure durch mehrere Codons fasst man unter der Bezeichnung "Degenerierter Code" zusammen.

3 Eigenschaften

Der genetische Code basiert auf Tripletts, welche für die 20 bzw. 21 proteinogenen Aminosäuren kodieren. Der reinen mathematischen Kombinatorik folgend ergeben sich 43 = 64 mögliche Tripletts.

Da nur 20 bzw. 21 Aminosäuren kodiert werden müssen, kodieren bis zu sechs Tripletts für je eine Aminosäure.

Beispiel Serin für vier Codons:

  • UCU
  • UCC
  • UCA
  • UCG

Beispiel Phenylalanin für zwei Codons:

  • UUU
  • UUC

Beispiel Tryptophan für nur ein Codon:

  • UGG

Aufgrund dieser größeren Kombinationsbreite ist der genetische Code auch weniger anfällig für Fehler. So führt ein Austausch der dritten Base in den Codons für Phenylalanin nicht zu einer anderen Aminosäure (siehe auch: Wobble-Theorie).

4 Besondere Codons

  • Stopcodon: Die Stopcodons (UAA, UAG, UGA) kodieren für keine Aminosäuren. Sie sind während der Translation das Signal zum Beenden der Proteinbiosynthese und führen zur Dissoziation des Translationskomplexes von der mRNA.
  • Startcodon: Das Codon AUG kodiert für die Aminosäure Methionin, fungiert aber auch gleichzeitig als Startpunkt für die Translation an den Ribosomen. So beginnt jede Translation mit diesem Startcodon AUG, allerdings weist das fertige Protein nicht zwangsweise Methionin als erste Aminosäure auf.

In der posttranslationellen Modifizierung wird Methionin meist von dem fast fertigen Protein abgespalten. In einigen Fällen können übrigens in Prokaryonten alternative Startcodons vorkommen.

5 Selenocystein

Die 21. Aminosäure, welche von Autoren meist getrennt von den übrigen 20 proteinogenen Aminosäuren genannt wird, wird in manchen Fällen durch das Stoppcodon UGA kodiert.

Durch das Ausbilden einer, von der "normalen" Translation abweichenden Sekundärstruktur der mRNA wird das Stoppcodon als Signal für Selenocystein erkannt und diese seltene Aminosäure wird in das wachsende Protein eingebaut.

Wenn kein weiterer Selenocysteinbaustein benötigt wird, wird das nächste Stoppcodon auch als solches erkannt und leitet die Termination der Translation ein.

Korrekt. Ist gefixt und ergänzt. Danke für den Hinweis.
#2 am 20.09.2017 von Dr. Frank Antwerpes (Arzt)
Die Basentripletts UUA und UUG codieren für die Aminosäure Leucin laut Müller-Esterl Biochemie und anderen Standardwerken.
#1 am 18.09.2017 von Felix Prokein (Student der Humanmedizin)

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