รหัสพันธุกรรม (genetic code) เป็นชุดของการเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมในดีเอ็นเอหรืออาร์เอ็นเอ และถูกทรานสเลชันเป็นโปรตีน หรือลำดับกรดอะมิโน ในเซลล์ที่มีชีวิต รหัสแต่ละรหัสประกอบไปด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์สามตัว ซึ่งกำหนดกรดอะมิโน 1 ตัว แม้จะมีรหัสพันธุกรรมที่เป็นสากล แต่ก็อาจจะมีความแตกต่างกันไปได้บ้าง เช่น รหัสพันธุกรรมในไมโทคอนเดรียของคน ต่างจากรหัสพันธุกรรมที่รู้จักกันทั่วไป
ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดอาจไม่จำเป็นต้องเก็บ ในรหัสพันธุกรรม ดีเอ็นเอของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดมีลำดับควบคุม (regulatory sequences) ส่วนที่รวมเข้าด้วยกัน ( intergenic segments) และโครงสร้างโครโมโซม ที่มีผลต่อฟีโนไทป์ แต่ไม่ได้เปลี่ยนแปลงรหัสที่กำหนดกรดอะมิโน
ตารางรหัสพันธุกรรมบนRNA
| ไม่มีขั้ว | มีขั้ว | เบส | กรด | (รหัสพันธุกรรมหยุด) |
base U C A G
| UUU (Phe/F) Phenylalanine UUC (Phe/F) Phenylalanine | UCU (Ser/S) Serine UCC (Ser/S) Serine | UAU (Tyr/Y) Tyrosine UAC (Tyr/Y) Tyrosine | UGU (Cys/C) Cysteine UGC (Cys/C) Cysteine |
| UUA (Leu/L) Leucine | UCA (Ser/S) Serine | UAA Ochre (Stop) | UGA Opal (Stop) |
| UUG (Leu/L) Leucine | UCG (Ser/S) Serine | UAG Amber (Stop) | UGG (Trp/W) Tryptophan |
| CUU (Leu/L) Leucine CUC (Leu/L) Leucine | CCU (Pro/P) Proline CCC (Pro/P) Proline | CAU (His/H) Histidine CAC (His/H) Histidine | CGU (Arg/R) Arginine CGC (Arg/R) Arginine |
| CUA (Leu/L) Leucine CUG (Leu/L) Leucine | CCA (Pro/P) Proline CCG (Pro/P) Proline | CAA (Gln/Q) Glutamine CAG (Gln/Q) Glutamine | CGA (Arg/R) Arginine CGG (Arg/R) Arginine |
| AUU (Ile/I) Isoleucine AUC (Ile/I) Isoleucine | ACU (Thr/T) Threonine ACC (Thr/T) Threonine | AAU (Asn/N) Asparagine AAC (Asn/N) Asparagine | AGU (Ser/S) Serine AGC (Ser/S) Serine |
| AUA (Ile/I) Isoleucine | ACA (Thr/T) Threonine | AAA (Lys/K) Lysine | AGA (Arg/R) Arginine |
| AUG[A] (Met/M) Methionine | ACG (Thr/T) Threonine | AAG (Lys/K) Lysine | AGG (Arg/R) Arginine |
| GUU (Val/V) Valine GUC (Val/V) Valine | GCU (Ala/A) Alanine GCC (Ala/A) Alanine | GAU (Asp/D) Aspartic acid GAC (Asp/D) Aspartic acid | GGU (Gly/G) Glycine GGC (Gly/G) Glycine |
| GUA (Val/V) Valine GUG (Val/V) Valine | GCA (Ala/A) Alanine GCG (Ala/A) Alanine | GAA (Glu/E) Glutamic acid GAG (Glu/E) Glutamic acid | GGA (Gly/G) Glycine GGG (Gly/G) Glycine |
ไรโบโซมในไซโทพลาสซึมร่วมกับ tRNA ที่ทำหน้าที่นำกรดอะมิโนมาเรียงต่อกัน ตามรหัสพันธุกรรมของ mRNA ได้เป็นสาย
พอลิเพปไทด์ เรียกกระบวนการนี้ว่า การแปลรหัส หรือ ทรานสเลชัน( translation) หรือกระบวนการสังเคราะห์โปรตีน
ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปบน mRNA จากปลาย 5 ' ไปยังปลาย 3 '
การแปลรหัสจะเริ่มที่โคดอนที่เป็นรหัสเริ่มต้น(AUG) แล้วดำเนินไปทีละโคดอนตามลำดับ โดยมี tRNA และไรโบโซม
ทำหน้าที่ในกระบวนการแปลรหัส โมเลกุลของ tRNA มีแอนติโคดอนที่จะเข้าคู่กับโคดอนของ mRNA โดย tRNA 1 โมเลกุล
นำกรดอะมิโนได้ 1 โมเลกุลที่จำเพาะกัน
ขั้นตอนการสังเคราะห์โปรตีนในสิ่งมีชีวิตพวกโพคาริโอต
1. กระบวนการเริ่มต้น
ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็ก และปัจจัยเริ่มต้น ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยามาจับกับ mRNA กรดอะมิโนเมไทโอนีน
ที่มีหมู่ฟอร์มิลที่ปลายสุด(N-formylmetthionine: f-met) เป็นกรดอะมิโนตัวแรกที่ tRNA นำมายังรหัสหรือโคดอนเริ่มต้น
AUG ของ mRNA
ไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดใหญ่จะเข้ามาประกบกับไรโบโซมหน่วยย่อยขนาดเล็ก จึงทำให้ไรโบโซมพร้อมจะทำหน้าที่ต่อไป
2. กระบวนการต่อสาย tRNA โมเลกุลที่ 2 ที่มีแอนติโคดอนเข้าคู่กับโคดอนถัดไปของ mRNA นำกรดอะมิโนตัวที่ 2 เข้ามาเรียงต่อกับ
กรดอะมิโนตัวแรกแล้วสร้างพันธะเพปไทด์เชื่อมระหว่างกรดอะมิโนทั้งสองไรโบโซมจะเคลื่อนที่ไปยังโคดอนถัดไปในทิศทาง
จาก 5 ' ไป 3 ' tRNA โมเลกุลแรกจะหลุดออกไป tRNA โมเลกุลที่ 3 ที่มีแอนติโคดอนเข้าคู่กับโคดอนลำดับถัดไป
นำกรดอะมิโนตัวที่ 3 เข้าจับกับ mRNA ตรงโคดอนที่ว่าง แล้วสร้างพันธะเพปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนตัวที่ 2 กับกรดอะมิโนตัวที่ 3
ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ต่อไปทีละโคดอนตามลำดับและกระบวนการต่างๆ จะดำเนินต่อไปเช่นเดียวกันแล้วข้างต้น
จะได้สายที่มีกรดอะมิโนต่อกันเป็นสายยาวเรียกว่า พอลิเพปไทด์
tRNA โมเลกุลที่ 3 ที่มีแอนติโคดอนเข้าคู่กับโคดอนลำดับถัดไป นำกรดอะมิโนตัวที่ 3 เข้าจับกับ mRNA ตรงโคดอนที่ว่าง แล้วสร้าง
พันธะเพปไทด์ระหว่างกรดอะมิโนตัวที่ 2 กับกรดอะมิโนตัวที่ 3
ไรโบโซมจะเคลื่อนที่ต่อไป ทีละโคดอนตามลำดับและกระบวนการต่างๆ จะดำเนินต่อไปเช่นเดียวกัน แล้วข้างต้น จะได้สายที่มีกรดอะมิโนต่อกันเป็นสายยาวเรียกว่า พอลิเพปไทด์
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น