Dalam dunia kode genetik, jika kualitas dinilai, itu adalah abstraksi. Untuk memahami proses yang terjadi dalam cara milimetrik di setiap sel kita seolah-olah itu adalah rantai kerja yang sempurna, dibutuhkan imajinasi, dan di atas segalanya, pengetahuan.
Itulah mengapa pembaca rata-rata merasa takut ketika menangani topik tertentu yang berkaitan dengan genetika: “DNA”, “RNA”, “polimerase”, “metagenomik” dan banyak istilah lain yang tampaknya luput dari pengetahuan umum. Tidak ada yang lebih jauh dari kenyataan.
Seperti segala sesuatu dalam kehidupan ini, ilmu tentang proses yang dikodekan oleh genetika organisme dapat dijelaskan dengan sederhana dan mudah. Di ruang ini Anda akan menemukan ringkasan penjelasan tentang apa itu kodon , dan bagaimana tanpa unit fungsional ini, kehidupan seperti yang kita ketahui tidak akan mungkin terjadi.
- Artikel terkait: “Perbedaan antara DNA dan RNA”
Kodon: triplet kehidupan
Kodon adalah urutan tiga nukleotida yang terletak di RNA pembawa pesan . Jelas bahwa untuk memahami fungsi subunit yang sangat khusus ini, pertama-tama kita harus memahami istilah-istilah yang terkandung dalam definisi paling umum mereka.
Tentang ARN dan organisasinya
Akronim untuk RNA sesuai dengan istilah “asam ribonukleat”. Ini adalah rantai polimer yang terdiri dari serangkaian monomer, dalam hal ini, nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen yang berbeda :
- Monosakarida berkarbon lima (pentosa).
- Sebuah kelompok fosfat.
- Basa nitrogen, yang dapat berupa adenin (A), sitosin (C), guanin (G), dan urasil (U).
RNA berbeda dari DNA, di samping banyak hal lain, yang terakhir memiliki basa nitrogen timin (T) bukan urasil (U). Secara umum, nukleotida diberi nama sesuai dengan basa nitrogen yang dibawanya.
Setelah kita membedah apa itu nukleotida, istilah pertama yang saling bertentangan dalam definisi kodon, sekarang saatnya untuk mengklarifikasi apa sebenarnya messenger RNA itu. Untuk melakukan ini, pertama-tama kita harus pergi ke jenis RNA . Ini adalah sebagai berikut:
- Messenger RNA (mRNA): DNA memiliki informasi untuk sintesis protein. mRNA bertanggung jawab untuk menerjemahkan dan mengangkutnya ke ribosom.
- Transfer RNA (tRNA): mengangkut asam amino spesifik ke tempat pertumbuhan protein.
- RNA ribosom (rRNA): ditemukan bergabung dengan berbagai protein untuk membentuk ribosom, tempat di mana protein yang diperlukan untuk sel disintesis.
Seperti yang telah kita lihat, setiap jenis RNA memainkan peran penting dalam sintesis protein : satu menerjemahkan dan mengangkut informasi DNA, yang lain membawa “blok” perakitan ke ribosom di mana protein disintesis, dan yang lain adalah bagian dari “mesin” yang mensintesis diri. Tampaknya luar biasa bahwa molekul yang tampaknya sederhana dapat melakukan pekerjaan yang begitu rumit, bukan?
Ada jenis RNA lain, seperti RNA interferensi, RNA MICRO, RNA non-coding panjang … dll. Kita akan menjelaskannya pada kesempatan lain, karena asam ribonukleat kompleks ini jauh dari istilah untuk diperlakukan.
Setelah memahami semua jenis utama RNA, sekarang saatnya untuk mencari tahu mengapa istilah kodon sangat penting.
Pentingnya kode genetik
Kode genetik adalah istilah yang merespon serangkaian instruksi yang memberitahu sel bagaimana mensintesis protein tertentu . Artinya, huruf-huruf yang sudah kita lihat sebelumnya, baik DNA maupun RNA. Dalam DNA, kode untuk setiap gen menggabungkan empat huruf (A, G, C, dan T) dengan cara yang berbeda untuk membentuk “kata” tiga huruf, yang menentukan masing-masing asam amino yang membentuk protein.
“Kata-kata” yang disandikan DNA ini ditranskripsikan melalui proses yang disebut transkripsi, di mana segmen (gen) DNA memunculkan RNA pembawa pesan yang dibahas di atas. RNA ini bergerak, oleh karena itu, ia dapat meninggalkan inti sel tempat informasi genetik berada dan mengangkut instruksi untuk sintesis protein itu ke ribosom (terletak di sitoplasma).
Setiap “kata tiga huruf” DNA yang diterjemahkan yang terkandung dalam mRNA, seperti yang mungkin sudah Anda duga, adalah kodon yang menjadi perhatian kita hari ini. Oleh karena itu kita dapat mengatakan bahwa masing – masing dari triplet nukleotida ini adalah unit fungsional paling dasar dari kode genetik .
Ada 64 kodon berbeda yang umum untuk semua makhluk hidup, 61 di antaranya mengkode asam amino. Untuk sebagian besar makhluk hidup ada 20 asam amino yang berbeda , dan harus dicatat bahwa masing-masing (tidak dalam semua kasus tetapi di hampir semua) dikodekan oleh 2, 3, 4 atau 6 kodon yang berbeda. Oleh karena itu, dan menerapkan matematika dasar, asam amino yang dibuat dari 6 kodon akan dikodekan oleh 18 nukleotida yang diterjemahkan (ingat bahwa setiap kodon adalah tiga ribonukleotida).
- Anda mungkin tertarik: “Terjemahan DNA: apa itu dan apa fasenya”
Peran kodon dalam terjemahan
Kita telah menetapkan bahwa transkripsi adalah proses di mana informasi dari DNA ditranskripsi menjadi mRNA yang akan membawa instruksi sintesis protein ke ribosom, bukan? Nah, kodon berperan, bahkan lebih penting jika memungkinkan, dalam proses penerjemahan.
Translasi diartikan sebagai proses menerjemahkan (memaafkan redundansi) suatu molekul RNA pembawa pesan menjadi suatu urutan asam amino yang akan menimbulkan suatu protein tertentu . Seperti yang telah kita bahas sebelumnya, RNA transfer (tRNA) bertugas mentransfer asam amino ke area konstruksi (ribosom), tetapi tidak hanya itu, karena ia juga bertugas memesannya di sepanjang kurir pengiriman molekul RNA. .
Untuk ini, tRNA menyajikan urutan tiga nukleotida yang dipasangkan dengan kodon : antikodon. Hal ini memungkinkan asam ribonukleat ini untuk mengenali urutan asam amino dalam protein, sesuai dengan instruksi yang diberikan oleh kodon mRNA.
Kodon dan mutasi
Mutasi titik terjadi ketika satu pasangan basa (nukleotida) dalam kode genetik diubah. Dalam kasus kodon, biasanya sepertiga huruf berbeda untuk sintesis asam amino yang sama .
Sebagai contoh, leusin merespon kodon CUU, CUC, CUA. Dengan demikian, mutasi pada huruf ketiga dianggap diam, karena asam amino yang sama disintesis dan protein dapat dirakit tanpa masalah. Di sisi lain, mutasi pada huruf pertama dan kedua bisa berbahaya, karena biasanya menghasilkan asam amino yang berbeda dari yang dicari, sehingga memutus jalur perakitan yang rumit.
Di luar genetika
Seperti yang telah kita lihat, asosiasi tiga nukleotida yang dikenal sebagai kodon ini adalah salah satu unit fungsional dasar dari kode genetik individu. Meskipun informasi genetik itu sendiri tidak berubah sepanjang kehidupan makhluk hidup, ekspresi gen dapat . Epigenetika bertanggung jawab untuk eksplorasi mekanisme ini.
Dalam DNA makhluk hidup, berbagai gen dapat dibungkam, yang diterjemahkan ke dalam penghambatan beberapa proses transkripsi dan translasi protein tertentu pada tingkat sel. Jika informasi genetik tidak ditranskripsikan ke dalam mRNA, itu tidak akan menimbulkan masing-masing kodon, dan oleh karena itu, mereka tidak akan dapat diterjemahkan menjadi asam amino dan protein yang bersangkutan tidak akan dirakit.
Kesimpulan
Dalam baris ini kita telah mencoba untuk menyampaikan bahwa kodon adalah bentuk organisasi informasi genetik yang penting untuk sintesis protein pada tingkat sel pada makhluk hidup . Protein ini membentuk sel, oleh karena itu juga jaringan, yang memungkinkan pembentukan makhluk hidup yang bersangkutan.
Oleh karena itu, kita tidak melebih-lebihkan ketika mengatakan bahwa tanpa triplet nukleotida ini, kehidupan seperti yang kita kenal sekarang tidak akan mungkin terjadi.
Referensi bibliografi:
- Crick, FHC (1966). Pasangan kodon-antikodon: hipotesis goyangan.
- Bennetzen, JL, & Hall, BD (1982). Seleksi kodon pada ragi. Jurnal Kimia Biologi, 257 (6), 3026-3031.
- Déctor, MA, & Arias, CF (2004). Interferensi RNA: sistem pertahanan primitif. Sains, 55, 25-36.
- Neissa, JI, & Guerrero, C. (2004). Dari kode genetik ke kode epigenetik: Strategi terapi baru. Jurnal Fakultas Kedokteran, 52 (4), 287-303.