Der Genetische Code

Anforderungen an den Genetischen Code

Der Genetische Code muss folgende Anforderungen erfüllen:

1. Der Code muss universell sein. Bis auf wenige Ausnahmen ist der genetische code in allen Lebewesen gleich. 

2. Der Code darf nicht überlappend sein. Jede Base darf nur zu einem Codon gehören. 

3. Der Code muss redundant sein. Jede Aminosäure muss mindestens durch ein Codon codiert sein. 

Ein Codon besteht immer aus 3 Basen. Ab dieser Länge kann jede Aminosäure codiert werden. 2 Buchstaben ermöglichen nur 16 verschiedene Kombinationen. Da es aber 20 Aminosäuren gibt reicht ein Code aus 2 Buchstaben nicht aus. Ein Code aus 3 Buchstaben kann 64 verschiedene Kombinationen darstellen. Er reicht also aus um 20 Aminosäuren mindestens einmal zu codieren. Viele Aminosäuren haben mehrere Codierungen. 

Der Genetische Code wurde von Nirenberg und Matthaei entschlüsselt. Sie stellten künstlich eine mRNA her die nur die Base Uracil enthielt. Diese mRNA wurde immer in eine Polypeptidkette übersetzt, die nur aus der Aminosäure Phenylalanin bestand. Mithilfe dieser Technik und Variierung der verwendeten mRNA konnte jede Codierung entschlüsselt werden. 

Arbeit mit dem Genetischen Code

Die Arbeit mit der Codesonne erleichtert die Arbeit mit dem Genetischen Code erheblich. Anhand der Codesonne kann jedem Codon leicht die passende Aminosäure zugeordnet werden. Wenn man einen DNA-Strang übersetzen will muss man auf die Schreibweise achten. Ist die Orientierung des Stranges nicht angegeben, handelt es sich immer um den 5'-3' Strang. Der Strang kann dann in die mRNA bzw. die Aminosäuresequenz übersetzt werden. Ist jedoch angegeben, dass es sich um den 3'-5' Strang handelt muss dieser erst in den 5'-3' Strang umgeschrieben werden. Hierzu ein Beispiel. 

5' TTA TTC CTT ATG GTC GTG CAG TGC TGA 3'

Es handelt sich um einen 5'-3' DNA-Strang. Die mRNA und die Aminosäuresequenz würden also wie folgt aussehen. Man muss dabei beachten, dass man erst ab dem Startcodon anfängt in die Aminosäuresequenz zu übersetzen. 

5' UUA UUC CUU AUG GUC GUG CAG UGC UGA 3' 

 

Met - Val - Val - Gln - Cys - Stopp

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Weiterführende Literatur

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