Schemat kodu genetycznego;kodony należy odczytywać poczynając od środkowego pierścienia; jak widać, np. kodonowi UGG odpowiada tryptofan (skrót: Trp), zaś alaninę (skrót: Ala) kodują cztery kodony zaczynające się od GC i zawierające dowolnynukleotyd na trzeciej pozycji kodonu (A, C, G lub U); podane kodony występują wmRNA; aby uzyskać ich postać typową dla DNA, należy każdy U na tym schemacie zastąpić przez T; aminokwasy, przy których trójliterowym skrócie jest znak +, mogą być kodowane przez kilka kodonów różniących się pierwszymi nukleotydami (np. arginina – Arg – może być kodowana zarówno jako AGA albo AGG, jak i CGA, CGG, CGU albo CGC; różne kodony oznaczające taki sam aminokwas mogą występować nawet obok siebie w tej samej cząsteczce mRNA)
Kodon, utworzony przez trzy kolejnezasady azotowe nukleotydów w kwasie nukleinowym koduje jeden aminokwas w łańcuchowej strukturze białka. Jednak trzem kodonom (UAA, UAG i UGA) nie odpowiadają żadne aminokwasy. Kodony te, zwaneterminacyjnymi albo kodonami nonsensowymi, kodują polecenie przerwania biosyntezy peptydu (białka). Np. w sekwencji zasad AAAAAAUAA kodon UAA jest kodonem STOP (wmRNA; jego odpowiednikiem w DNA jest „TAA”).
Trójkowy – trzy leżące obok siebie nukleotydy tworzą podstawową jednostkę informacyjną (triplet, inaczejkodon).
Niezachodzący – kodony nie zachodzą na siebie. Każdy nukleotyd wchodzi w skład tylko jednego kodonu, np. w sekwencji AAGAAA pierwsze trzy zasady (AAG) kodują jeden aminokwas (tu:lizynę) a następny kodon zaczyna się dopiero od 4. zasady, nie wcześniej. Wyjątek od tej zasady może stanowić kod genetyczny niektórych wirusów, gdzie ten sam fragment kodu jest odczytywany dwu- lub trzykrotnie, z przesunięciem w fazie[1].
Bezprzecinkowy – każdy nukleotyd w obrębie sekwencji kodujących wchodzi w skład jakiegoś kodonu, więc pomiędzy kodonami nie ma zasad bez znaczenia dla translacji.
Zdegenerowany – różne kodony (różniące się na ogół tylko trzecim nukleotydem) mogą kodować ten sam aminokwas, tzn. prawie wszystkie aminokwasy mogą być zakodowane na kilka sposobów. Przykładowolizyna kodowana jest zarówno przez kodon AAA, jak i AAG. Dzięki temu część zmian informacji genetycznej w wynikumutacji nie znajduje swojego odbicia w sekwencji aminokwasów. Wynika to z liczby kodonów oraz aminokwasów izasady szufladkowej Dirichleta.
Jednoznaczny (zdeterminowany[1]) – danej trójce nukleotydów wDNA lubRNA odpowiada zawsze tylko jeden aminokwas.
Kolinearny (współliniowy[1]) – kolejność ułożenia aminokwasów w białku jest wiernym odzwierciedleniem ułożenia odpowiednich kodonów namatrycowym RNA (mRNA)[2].
Uniwersalny – powyższe zasady są przestrzegane dość dokładnie przez układybiosyntezy białek u wszystkich organizmów, jakkolwiek zdarzają się niewielkie odstępstwa od tej prawidłowości wśród wirusów, bakterii,pierwotniaków, grzybów i wmitochondriach[3]. Na przykład kodon UAA odczytany przezrybosomy mitochondriów nie powoduje zakończenia syntezy białka (jak to ma miejsce w rybosomachcytoplazmy podstawowej isiateczki śródplazmatycznej), ale dobudowanie do niegotryptofanu; natomiast kodon UGA zamiast przerwania translacji może powodować dołączenieselenocysteiny (wymagane jest do tego występowanie w mRNA dodatkowego sygnału, tzw.SECIS), a kodon UAG – dobudowaniepirolizyny do tworzącego się łańcucha polipeptydowego (białka).
Mówi się również, że kod genetyczny ma charakter pośredni, co oznacza, żematryce DNA nigdy nie są bezpośrednio wykorzystywane do „układania” aminokwasów.
Zachodzące w procesietranslacji dopasowanie kodonu wmRNA z odpowiadającym mu antykodonem wtRNA (cząsteczce dostarczającej aminokwas) nie zawsze musi być idealne. Zgodnie z zasadą tolerancji (hipotezą tolerancji) zawsze musi być zachowana jedynie zgodność (komplementarność) pomiędzy dwoma pierwszymi nukleotydami kodonu i antykodonu. Na ostatniej pozycji kodonu dopuszczalne jest czasami wiązanie tRNA przez nukleotyd niekomplementarny. Na przykład zarównoadenina, jak icytozyna na trzeciej pozycji kodonu mogą tworzyć parę zuracylem w antykodonie. Tak więc ta sama cząsteczka tRNA, połączonego z aminokwasem, czyli tworzącego aminoacylo-tRNA może przyłączać się do kilku kodonów, choć zawiera tylko jeden antykodon.
Cząsteczki tRNA, różniące się sekwencją i kodowane przez odrębne geny, ale przenoszące taki sam aminokwas nazywamy cząsteczkami izoakceptorowymi. Im więcej jest w komórce genów kodujących jakiś wariant izoakceptorowego tRNA, tym więcej jest tego typu cząsteczek w tej komórce. Różne warianty izoakceptorowego tRNA występują więc w różnych stężeniach. Regułą jest, że komórki kodują białka ulegające najszybszej translacji przy pomocy kodonów rozpoznawanych przez najliczniejsze warianty izoakceptorowego tRNA. Rozkład częstości poszczególnych form tRNA i ich preferowanych kodonów u różnych organizmów jest różny, może to utrudniać doskonalenie organizmów metodamiinżynierii genetycznej – obcy gen w komórkach organizmu biorcy może wykazywać niższą lub wyższą aktywność niż to przewidywał eksperymentator.
Pojęcie kod genetyczny, w powyższym ujęciu oznaczające zasadę kodowania, bywa też czasem używane (zwłaszcza w tekstach popularnonaukowych i nienaukowych) w znaczeniu „treść zakodowanej informacji”. Stąd wzięły się np. artykuły o „niedawnym rozszyfrowaniu kodu genetycznego człowieka”, niemające uzasadnienia, gdy zważymy na uniwersalność kodu genetycznego. Dlatego, w celu uniknięcia niejednoznaczności, wskazane jest odróżnianie kodu genetycznego odinformacji genetycznej, stanowiącej treść zapisaną w materiale genetycznym.
↑abcTablice biologiczne wydawnictwa Adamantan, praca zbiorowa, rok wydania:2013, Warszawa, Witold MizerskiISBN 978-83-7350-243-7.
↑Biologia Claude A. Villee, dział: „Struktura i funkcje genów”, Wydanie IX według VII wydania amerykańskiego PWRiL, Warszawa 1990.ISBN 83-09-00748-5. s. 725.
