1Co już masz
- Ogólny schemat „DNA → RNA → białko”, tRNA i rybosom opisaliśmy w klasie II (temat „Od DNA do białka”). Tu: dokładne cechy kodu, mechanizm translacji i modyfikacje potranslacyjne.
2Cechy kodu genetycznego
- Trójkowy – jeden aminokwas to kodon z 3 nukleotydów. Bezprzecinkowy – brak przerw między kodonami. Niezachodzący – każdy nukleotyd należy tylko do jednego kodonu. Jednoznaczny – jeden kodon to jeden aminokwas. Zdegenerowany – jeden aminokwas może mieć kilka kodonów (dlatego część mutacji jest „cicha”). Prawie uniwersalny – ten sam u niemal wszystkich organizmów.
- 64 kodony = 61 kodonów kodujących 20 aminokwasów + 3 kodony STOP (UAA, UAG, UGA). AUG to kodon START (metionina).
- Antykodon tRNA jest komplementarny i antyrównoległy do kodonu: kodon 5′-GCA-3′ wiąże antykodon 3′-CGU-5′ (zapisany od 5′: UGC).
- Przykład: 5′-AUG GAA UAA-3′ → Met–Glu; UAA to STOP, więc peptyd ma 2 aminokwasy. W mRNA β-globiny GAG (Glu) → GUG (Val) zmienia aminokwas (anemia sierpowata), a GAG → GAA nadal koduje Glu (mutacja cicha).
Dlaczego mówimy, że kod genetyczny jest zdegenerowany?
Zdegenerowanie to nadmiarowość: kodonów jest 64, a aminokwasów 20.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
3Mechanizm translacji
- Aminoacylacja – enzym przyłącza do tRNA właściwy aminokwas.
- Inicjacja – mała podjednostka rybosomu wiąże mRNA i odszukuje kodon AUG; łączy się z nim tRNA inicjatorowy z metioniną, a na końcu dołącza duża podjednostka.
- Elongacja – rybosom ma miejsca A (wchodzi tRNA z aminokwasem), P (łańcuch w budowie) i E (wyjście pustego tRNA); powstaje wiązanie peptydowe i rybosom przesuwa się o jeden kodon.
- Terminacja – na kodonie STOP wchodzą czynniki uwalniające, łańcuch się odłącza.
- Rybosomy wolne produkują białka dla cytozolu, związane z ER – białka wydzielnicze i błonowe. Polisom – wiele rybosomów na jednym mRNA, czyli szybka produkcja wielu kopii.
4Modyfikacje potranslacyjne
- Prawidłowe fałdowanie (pomagają białka opiekuńcze), odcinanie fragmentów (np. aktywacja insuliny), przyłączanie grup (fosforylacja, glikozylacja), złożenie struktury czwartorzędowej. Decydują o aktywności i lokalizacji białka.
Kod jest zdegenerowany, ale jednoznaczny: jeden kodon – jeden aminokwas, jeden aminokwas – nawet kilka kodonów.
Zdegenerowany nie znaczy „uszkodzony” – to normalna cecha kodu (nadmiarowość).
Jak przebiega terminacja translacji?
Kodony STOP nie mają tRNA – rozpoznają je białkowe czynniki uwalniające.
To jedno z 8 pytań quizu. Rozwiąż cały quiz →
✎Ściąga: Kod genetyczny i translacja
Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.
- Kod jest zdegenerowany, ale jednoznaczny: jeden kodon – jeden aminokwas, jeden aminokwas – nawet kilka kodonów.
- Trójkowy – jeden aminokwas to kodon z 3 nukleotydów. Bezprzecinkowy – brak przerw między kodonami. Niezachodzący – każdy nukleotyd należy tylko do jednego kodonu. Jednoznaczny – jeden kodon to jeden aminokwas. Zdegenerowany – jeden aminokwas może mieć kilka kodonów (dlatego część mutacji jest „cicha”). Prawie uniwersalny – ten sam u niemal wszystkich organizmów.
- Antykodon tRNA jest komplementarny i antyrównoległy do kodonu: kodon 5′-GCA-3′ wiąże antykodon 3′-CGU-5′ (zapisany od 5′: UGC).
- Aminoacylacja – enzym przyłącza do tRNA właściwy aminokwas.
- Inicjacja – mała podjednostka rybosomu wiąże mRNA i odszukuje kodon AUG; łączy się z nim tRNA inicjatorowy z metioniną, a na końcu dołącza duża podjednostka.
- Elongacja – rybosom ma miejsca A (wchodzi tRNA z aminokwasem), P (łańcuch w budowie) i E (wyjście pustego tRNA); powstaje wiązanie peptydowe i rybosom przesuwa się o jeden kodon.
- Terminacja – na kodonie STOP wchodzą czynniki uwalniające, łańcuch się odłącza.
- Rybosomy wolne produkują białka dla cytozolu, związane z ER – białka wydzielnicze i błonowe. Polisom – wiele rybosomów na jednym mRNA, czyli szybka produkcja wielu kopii.
?Quiz: powtórz przed kartkówką
8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.
Dlaczego mówimy, że kod genetyczny jest zdegenerowany?
- AJeden aminokwas może być kodowany przez kilka kodonów
- BKod różni się u każdego gatunku
- CJeden kodon koduje kilka aminokwasów
- DKod jest odczytywany z nakładaniem
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Jeden aminokwas może być kodowany przez kilka kodonów – Zdegenerowanie to nadmiarowość: kodonów jest 64, a aminokwasów 20.
Kodon w mRNA to 5′-GCA-3′. Jaki antykodon (zapisany od końca 5′) ma tRNA, który go odczytuje?
- A5′-UGC-3′
- B5′-CGU-3′
- C5′-TGC-3′
- D5′-GCA-3′
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: 5′-UGC-3′ – Antykodon jest komplementarny i antyrównoległy: 3′-CGU-5′, czyli od końca 5′ – UGC; w RNA nie ma tyminy.
Co dzieje się w miejscu A rybosomu podczas elongacji?
- AWchodzi tRNA z kolejnym aminokwasem
- BWycinane są introny
- COpuszcza rybosom pusty tRNA
- DPrzyłącza się czapeczka mRNA
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Wchodzi tRNA z kolejnym aminokwasem – Miejsce A (aminoacylowe) przyjmuje nowy tRNA, w P jest łańcuch, z E wychodzi pusty tRNA.
Jak przebiega terminacja translacji?
- ANa kodonie STOP czynniki uwalniające powodują odłączenie łańcucha
- BRybosom wycina kodon STOP z mRNA
- CŁańcuch jest rozcinany przez spliceosom
- DWchodzi tRNA z antykodonem STOP
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Na kodonie STOP czynniki uwalniające powodują odłączenie łańcucha – Kodony STOP nie mają tRNA – rozpoznają je białkowe czynniki uwalniające.
Co zwiększa wydajność produkcji białka z jednego mRNA?
- ATworzenie wiązań między rybosomami w jądrze
- BPolisom, czyli wiele rybosomów czytających to samo mRNA
- CWycięcie kodonu START
- DPrzyłączenie drugiej czapeczki
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Polisom, czyli wiele rybosomów czytających to samo mRNA – Polisom to jedna nić mRNA z wieloma rybosomami naraz.
Fragment mRNA: AUG GAA CUG UAA. Ile aminokwasów ma powstały peptyd? (GAA – Glu, CUG – Leu)
- A2
- B12
- C4
- D3
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: 3 – Peptyd to Met-Glu-Leu; kodon UAA jest STOP i nie koduje aminokwasu.
Aby insulina (powstająca jako dłuższy prekursor) stała się aktywna, potrzebna jest:
- Adodanie czapeczki do białka
- Bmodyfikacja potranslacyjna – odcięcie fragmentu łańcucha
- Cponowna transkrypcja
- Dzmiana kodu genetycznego
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: modyfikacja potranslacyjna – odcięcie fragmentu łańcucha – Odcinanie fragmentów łańcucha to jedna z modyfikacji potranslacyjnych.
Białka wydzielane z komórki (np. enzymy trawienne) są zwykle produkowane na:
- Arybosomach znajdujących się wewnątrz peroksysomów
- Blizosomach
- Crybosomach związanych z ER
- Drybosomach wolnych w jądrze
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: rybosomach związanych z ER – Białka wydzielnicze i błonowe powstają na szorstkim ER.
Cały dział „Ekspresja informacji genetycznej”: ściąga i próbny sprawdzian →
Kartkówka albo sprawdzian już blisko?
Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.