genetischer Code

Der genetische Code besteht aus aufeinanderfolgenden Nukleotid-Tripletts in der DNS und RNS, welche die Aminosäuresequenz bei der Proteinsynthese spezifizieren.

Genetischer Code

Der genetische Code ist für alle Organismen universell (Ausnahmen: einige Bakterien), dabei wird die Sequenz der mRNS angegeben (in 5´-3´-Richtung) in der auch die Translation verläuft.
Beispiel: mRNS mit 5´-CCU UGG AUG – 3´ spezifiziert das Tripeptid Prolin-Tryptophan-Methionin

Genetischer Code – ein degenerierter Code

Der genetische Code ist degeneriert, da alle Aminosäuren (Ausnahme: Methionin und Tryptonphan) durch mehrere Tripletts spezifiziert werden können. Dies ist möglich, da von den 64 möglichen Basenkombinationen (4³ = 64) drei Kombinationen (Basentripletts) für den Translationsstopp sind und den restlichen 61 Kombinationen 20 Aminosäuren gegenüberstehen.
Beispiel: Asparagin AAU oder AAC
Der genetische Code ist zudem kommalos, da die Codons (Tripletts) unmittelbar aufeinander folgen und nicht durch andere Basengruppen getrennt sind. Der Start-Codon ist AUG.

Entschlüsseln des genetischen Codes

 

Aminosäure
Abkürzung
Codon (Tripletts der mRNS)
Start ———— AUG (nur zu Beginn der mRNS)
Alanin Ala = A GCU GCC GCA GCG
Arginin Arg = R CGU CGC CGA CGC AGA AGG
Asparagin Asn = N AAU AAC
Asparaginsäure Asp = D GAU GAC
Cystein Cys = C UGU UGC
Glutamin Gln = Q CAA CAG
Glutaminsäure Glu = E GAA GAG
Glycin Gly = G GGU GGC GGA GGG
Histidin His = H CAU CAC
Isoleucin Ile = I AUU AUC AUA
Leucin Leu = L CUU CUC CUA CUG UUA UUG
Lysin Lys = K AAA AAG
Methionin Met = M AUG (nur innerhalb einer mRNS)
Phenylalanin Phe = F UUU UUC
Prolin Pro = P CCU CCC CCA CCG
Serin Ser = S UCU UCC UCA UCG AGU AGC
Threonin Thr = T ACU ACC ACA ACG
Tryptophan Trp = W UGG
Tyrosin Tyr = T UAU UAC
Valin Val = V GUU GUC GUA GUG
Stopp ————– UAA UAG UGA (am Ende der mRNS)

 


genetischer Code – Testfragen/-aufgaben

1. Was ist der genetische Code?

Der genetische Code ist eine Art Regelsatz, die bestimmt, wie die Sequenz eines mRNA-Moleküls in eine Aminosäuresequenz übersetzt wird. Er ist universell und für alle Lebewesen gleich.

2. Aus welchen Komponenten besteht der genetische Code?

Der genetische Code besteht aus Triplets (Dreiergruppen) von Nukleotiden, die als Codons bezeichnet werden. Jedes Codon entspricht einer bestimmten Aminosäure.

3. Wie viele verschiedene Codons gibt es im genetischen Code?

Es gibt 64 verschiedene Codons im genetischen Code, von denen 61 für Aminosäuren codieren und 3 als Stop-Codons fungieren.

4. Was ist ein Start-Codon und welches ist das häufigste?

Ein Start-Codon signalisiert den Beginn der Proteinbiosynthese. Das häufigste Start-Codon ist AUG, das für Methionin codiert.

5. Was sind Stop-Codons und was bewirken sie?

Stop-Codons sind Signale im genetischen Code, die das Ende der Proteinbiosynthese markieren. Sie führen dazu, dass die Protein-Synthese stoppt und das fertige Protein freigesetzt wird.

6. Warum wird der genetische Code als “universell” bezeichnet?

Der genetische Code wird als universell bezeichnet, weil er in fast allen bekannten Lebensformen gleich ist. Dies deutet auf einen gemeinsamen evolutionären Ursprung aller Lebensformen hin.

7. Wie wird der genetische Code von der DNA zur mRNA übertragen?

Der genetische Code wird durch einen Prozess namens Transkription von der DNA zur mRNA übertragen. Die RNA-Polymerase liest die DNA-Sequenz ab und synthetisiert ein komplementäres mRNA-Molekül.

8. Wie wird die mRNA in ein Protein umgewandelt?

Die mRNA wird in ein Protein umgewandelt durch einen Prozess namens Translation. Während der Translation wird jedes Codon der mRNA von einem Ribosom gelesen und die entsprechende Aminosäure zum wachsenden Protein hinzugefügt.

9. Was ist das zentrale Dogma der Molekularbiologie?

Das zentrale Dogma der Molekularbiologie besagt, dass die genetische Information in Lebewesen von der DNA zur RNA zum Protein fließt. Dieser Prozess umfasst die Schritte Transkription und Translation.

10. Was passiert bei einer Mutation im genetischen Code?

Bei einer Mutation im genetischen Code wird eine Nukleotidsequenz verändert, was zu einem geänderten Codon führen kann. Dies kann dazu führen, dass eine andere Aminosäure in das Protein eingebaut wird, oder dass der Prozess der Proteinbiosynthese vorzeitig abbricht. Dies kann funktionelle Änderungen im Protein und möglicherweise Krankheiten verursachen.