รหัสพันธุ์กรรมคืออะไร


รหัสพันธุกรรมคืออะไร

     ใน ปีพศ 2504 เอ็ม ดับบริวไนเรนเบิก และ เจเอ็ช แมททัย ชาวอเมริกัน ได้ค้นพบรหัสพันธุกรรมแรก คือ UUU ซึ่งเป็นรหัสของกรดอะมิโนชนิดฟินีลอะลานิลและต่อมามีการข้นพบเพิ่มเติมขึ้นเรื่อยๆและในปีพศ2509ค้นพบรหัสพันธุกรรมถึง61รหัส  และมีรหัสอิก3รหัสแต่ก็ไม่ทราบว่าเป็นรหัสของสารใดภายหลังจึงพบว่า  รหัสทั้งสามนี้ทำหน้าที่หยุดการสังเคราะห์โปรตีน เมื่อพบรหัสนี้การสังเคราะโปรตีนจึงสี้นสุดลง  และยังพบ  AUG เป็นรหัสของกรดอะมิโนชนิดเมไทโอนีลเป็นรหัสตั้งต้นของการสังเคราะห์โปรตีนอิกด้วย  รหัสพันธุกรรมใน mRNA แต่ละรหัสมี เบสอยู่ 3 โมเลกุลเราเรียกแต่ละรหัสว่าโคดอนในการสังเคราะห์โปรตีน tRNA มีหน้าที่นำกรดอะมิโนมายัง mRNAโดยtRNAจะเข้าจับกับ mRNA  tRNA แต่ละโมเลกุลจะมีลำดับเบส 3 โมเลกุล  ที่เข้าคู่กับโคดอนได้เรียกเบส 3โมเลกุลtRNAนี้เรียกว่า แอนติโคดอน(anticodon)

     รหัสพันธุกรรมหรือโคดอนหมายถึงลำดับของนิวคลีโอไทด์บนอาร์เอ็นเอสื่อสารที่ถอดข้อความพันธุกรรมมาจากดีเอ็นเอ ให้ออกมาเป็นลำดับของกรดอะมิโนในโมเลกุลของโปรตีน คำถามที่ตามมาขณะนั้นคือ ดีเอ็นเอและอาร์เอ็นเอประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์มีเพียง 4 ชนิดเท่านั้น สามารถถ่ายรหัสและแปลรหัสได้เป็นกรดอะมิโนถึง 20 ชนิด ได้อย่างไร มีการคำนวณว่ารหัสพันธุกรรมจะต้องประกอบด้วยจำนวนนิวคลีโอไทด์อยู่กี่ตัว จึงสามารถบอกความแตกต่างของกรดอะมิโนได้ 20 ตัว การตอบคำถามเหล่านี้มาจากผลงานของนักชีวเคมีหลายท่าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจาก Nirenberg และ Kborana มีผลงานค้นคว้ารหัสพันธุกรรมได้ 64 ตัว ต่อกรดอะมิโนทั้ง 20 ชนิด โดยที่นิวคลีโอไทด์ 3 ตัว จะประกอบกันเป็นรหัสพันธุกรรมสำหรับกรดอะมิโนหนึ่งตัว กรดอะมิโนตัวหนึ่งอาจมีรหัสพันธุกรรมมากกว่าหนึ่งได้ ดังนั้นรหัสพันธุกรรมบนอาร์เอ็นเอสื่อสารนี้เรียกว่า ทริพเพลตโคดอน (triplet code) หรือโคดอน (codon) (ดูตารางรหัสพันธุกรรมในตารางที่ 5.1 ) การแปลลำดับของเบสใน mRNA จะต้องเริ่มจากปลาย 5’ ไปยังปลาย 3’ โดยที่ลำดับของเบสสามตัวติดต่อกันจะกำหนดเป็นรหัสสำหรับกรดอะมิโนหนึ่งตัว สำหรับรหัสเริ่มต้นของกรดอะมิโนตัวแรกคือ AUG ในพวกโปรคาริโอท กรดอะมิโนนั้นคือ N-ฟอร์มิล เมไทโอนีนซึ่งถูกพามาด้วย tRNA ที่ต่างกันกับ tRNA ที่พากรดอะมิโนเมไทโอนีนภายในห่วงโซ่พอลิเพปไทด์ สำหรับพวกยูคาริโอทกรดอะมิโนตัวแรกคือเมไทโอนีนไม่มีการเติมหมู่ฟอร์มิลที่เมไทโอนีน ยกเว้นการสังเคราะห์โปรตีนที่เกิดขึ้นในไมโทคอนเดรีย (mitochondria) และคลอโรพลาสต์ (chloroplasts) ซึ่งจะมี N-ฟอร์มิล เมไทโอนีนเป็นกรดอะมิโนตัวแรก AUG เป็นโคดอนเดียวเท่านั้นที่จำเพาะต่อกรดเมไทโอนีนจึงทำหน้าที่เป็นทั้งโคดอนเริ่มต้นและโคดอนสำหรับเมไทโอนีนที่อยู่ภายในห่วงโซ่พอลิเพปไทด์ การแปลรหัสจะหยุดเมื่อพบโคดอนที่มีความหมายให้หยุดหรือรหัสหยุด เนื่องจากไม่มี tRNA ที่มีแอนติโคดอนที่เฉพาะต่อโคดอนนั้น โคดอนที่เป็นรหัสหยุดคือ UAA

ข้อสอบที่เกี่ยวข้อง