Genetischer Code

Der genetische Code beinhaltet die in der Natur vorkommenden kombinatorischen Regeln zur Bildung von Proteinen aus der DNA. Er basiert auf sog. Basentripletts, welche die proteinogenen Aminosäuren kodieren.

• Triplett (auch Codon genannt): Bezeichnung für eine Folge von drei Nukleotiden. Das Triplett ACG würde bei der Translation die Aminosäure Threonin ergeben.
• 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.

Der genetische Code ist durch verschiedene Eigenschaften charakterisiert:

3.1. Redundanz

Der genetische Code basiert auf sogenannten Tripletts. Durch die vier möglichen Nukleotide ergeben sich 4³ = 64 mögliche Tripletts. Da nur 20 bzw. 21 Aminosäuren kodiert werden müssen, werden einige Aminosäuren durch mehrere Tripletts kodiert. Das macht den genetischen Code weniger anfällig für Fehler. So führt ein Austausch der dritten Base eines Codons häufig nicht zum Aminosäurenaustausch (siehe auch: Wobble-Theorie). Man spricht in diesem Zusammenhang auf vom redundanten oder degenerierten Code.

3.2. Universalität

Der genetische Code ist nahezu universell und gilt für alle Spezies. Es gibt nur kleine Abweichungen bei den Mitochondrien und Chloroplasten, sowie einer Gruppe von Protisten.

• 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 Ribosoms 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. Während der posttranslationalen Prozessierung wird Methionin oft von der Polypeptidkette abgespalten. In einigen Fällen können in Prokaryoten alternative Startcodons vorkommen.

Selenocystein, die 21. Aminosäure, wird von Autoren meist getrennt von den übrigen 20 proteinogenen Aminosäuren genannt und kann in manchen Fällen durch das Stoppcodon UGA kodiert werden. Durch eine spezielle Sekundärstruktur der mRNA wird das Stoppcodon als Signal für Selenocystein erkannt und diese seltene Aminosäure wird in das wachsende Protein eingebaut.