رمز ژنتیکی

کدهای ژنتیکی مجموعه قوانینی است که سلولهای زنده برای ترجمه اطلاعات رمزگذاری شده در مواد ژنتیکی (توالی DNA یا mRNA از سه نوکلئوتید یا کدون) به پروتئین‌ها استفاده می‌کنند. ترجمه توسط ریبوزوم انجام می‌شود، که اسیدهای آمینه را به ترتیب مشخص شده توسط پیام دهنده RNA (mRNA) پیوند می‌دهد، با استفاده از مولکول‌های RNA انتقال (tRNA) برای حمل اسیدهای آمینه و خواندن mRNA سه نوکلئوتید به‌طور همزمان. کد ژنتیکی در بین همه ارگانیسم‌ها بسیار مشابه است و می‌تواند در یک جدول ساده با ۶۴ مدخل بیان شود.

نمایه‌ای برای نشان دادن رمزخوانی یک رمز ژنتیکی استاندارد از چهار اسید آمینه و فرآوری آن به اسیدهای آمینه

این کد نحوه تعیین کدون‌ها را نشان می‌دهد که در مرحله بعدی پروتئین، کدام اسید آمینه اضافه می‌شود. با استثنائات، یک کدون سه نوکلئوتیدی در یک دنباله اسید نوکلئیک یک اسید آمینه واحد را مشخص می‌کند. اکثریت قریب به اتفاق ژنها با یک طرح واحد رمزگذاری می‌شوند (به جدول کدون RNA مراجعه کنید). این طرح اغلب به عنوان کد ژنتیکی متعارف یا استاندارد یا به سادگی کد ژنتیکی شناخته می‌شود، اگرچه کدهای مختلف (مانند در میتوکندری‌های انسانی) وجود دارند.

اطلاعات درون ژنوم به صورت رشته‌ها یا کلمات سه حرفی موسوم به رمز (Codon) منتقل می‌شوند. هر حرف این کلمه قابل انتخاب از یکی از الفبای چهارتایی اسیدهای نوکلئیک است.

رمزهای شناخته‌شده‌ایی وجود دارد که در فرایند رمزخوانی در ریبوزوم و تولید اسیدهای آمینه تشکیل‌دهنده پروتئین‌ها کارایی دارند. در مجموع بیش از ۲۲ اسید آمینه «طبیعی» شناخته شده‌است. هر رمز از ۳ نوکلئوتید ساخته می‌شود، پس با در نظر گرفتن احتمالات آرایش و چیدمان این چهار نوکلئوتید، ۶۴ حالت (۴ × ۴ × ۴) می‌توانند داشته باشد. پس به رمزی که این دو را به هم تبدیل می‌کند افزونگی دارد.

در بیشتر موارد، رمز ژنتیکی که از روی آن اطلاعات ژنوم به پروتئین تبدیل می‌شود، در جاندارهای گوناگون یکسان یا همانند است.

جدول کدون

ناقطبی

قطبی

بازی

اسیدی

(کدون خاتمه)

کدهای ژنتیکی استاندارد

باز اول	باز دوم								باز سوم
	T		C		A		G
T	TTT	(Phe/F) فنیل‌آلانین	TCT	(Ser/S) سرین	TAT	(Tyr/Y) تیروزین	TGT	(Cys/C) سیستئین	T
	TTC		TCC		TAC		TGC		C
	TTA	(Leu/L) لوسین	TCA		TAA	کدون خاتمه (Ochre)	TGA	کدون خاتمه (Opal)	A
	TTG		TCG		TAG	کدون خاتمه (Amber)	TGG	(Trp/W) تریپتوفان	G
C	CTT		CCT	(Pro/P) پرولین	CAT	(His/H) هیستیدین	CGT	(Arg/R) آرژینین	T
	CTC		CCC		CAC		CGC		C
	CTA		CCA		CAA	(Gln/Q) گلوتامین	CGA		A
	CTG		CCG		CAG		CGG		G
A	ATT	(Ile/I) ایزولوسین	ACT	(Thr/T) ترئونین	AAT	(Asn/N) آسپاراژین	AGT	(Ser/S) سرین	T
	ATC		ACC		AAC		AGC		C
	ATA		ACA		AAA	(Lys/K) لیزین	AGA	(Arg/R) آرژینین	A
	ATG[A]	(Met/M) متیونین	ACG		AAG		AGG		G
G	GTT	(Val/V) والین	GCT	(Ala/A) آلانین	GAT	(Asp/D) اسید آسپارتیک	GGT	(Gly/G) گلیسین	T
	GTC		GCC		GAC		GGC		C
	GTA		GCA		GAA	(Glu/E) اسید گلوتامیک	GGA		A
	GTG		GCG		GAG		GGG		G

^A کدون ATG هم متیونین را کد می‌کند و به عنوان پایگاه اولیه استفاده می‌شود: اولین ATG یک ناحیه کدی آران‌ای پیام‌رسان است که ترجمه به پروتئین را شروع می‌کند.^[1]

منابع

1. Nakamoto T (March 2009). "Evolution and the universality of the mechanism of initiation of protein synthesis". Gene. 432 (1–2): 1–6. doi:10.1016/j.gene.2008.11.001. PMID 19056476.

Kمؤسسه تحقیقات سرطان