Genetisk kode (codon-tabel)

Biologi A · STX · A-niveau · Genetik og molekylærbiologi

🧬 Genetisk kode (codon-tabel)

Genetisk kode = afbildning fra mRNA-codons (3 baser) til aminosyrer. 64 codons = 4³ kombinationer. 20 standard-aminosyrer + start (AUG = Met) + 3 stop (UAA, UAG, UGA).

Egenskaber:1.

Triplet — 3 nukleotider per codon.

2.

Degenereret/redundant — flere codons koder samme aminosyre (Leu har 6, Ser har 6).

3.

Næsten universel — samme i bakterier, planter, dyr, gær (mindre afvigelser i mitokondrier, ciliater).

4.

Ikke-overlappende — codons læses i ramme.

5.

Komma-fri — ingen pauser.

Læseramme: mutation der indsætter/sletter 1-2 baser ændrer alle efterfølgende codons (frame-shift, ofte stop-codon hurtigt → trunkeret protein).

Codon-tabel-eksempler: AUG = Met (start), UUU/UUC = Phe, UUA/UUG = Leu, UCU/UCC/UCA/UCG = Ser, UAA/UAG/UGA = stop.

Wobble-hypotesen (Crick 1966): tredje position kan have variabel base (G-U baseparring tilladt) → forklarer hvorfor 20 aminosyrer kun bruger ~30 forskellige tRNA'er. Krick et al. 1961 dechifrerede koden via in vitro-eksperimenter (poly-U → polyphenylalanin).

Anvendelse: forudsig protein-sekvens fra DNA, design af gener til biotek (codon-optimering for E. coli ekspression).

Læringsmål

• Forklare DNA-struktur (dobbelthelix, basepar)
• Anvende centrale dogme (DNA → RNA → protein)
• Aflæse genetisk kode med codon-tabel
• Anvende Mendels arvelove og Punnett-tavler
• Skelne mutationstyper og deres konsekvenser

Sådan kan du arbejde med emnet

• Brug en codon-tabel til at finde, hvilken aminosyre der kodes af et givet codon
• Forklar, hvad et start-codon og et stop-codon er
• Diskutér, hvorfor den genetiske kode siges at være degenereret (flere codoner for samme aminosyre)

Eksperiment-forslag

• Brug en codon-tabel til at oversætte en kort DNA-sekvens (fx fra et virkeligt gen) til en aminosyre-sekvens, og diskutér hvad der sker, hvis I indsætter eller sletter én base (frame-shift).
• Undersøg wobble-hypotesen: find eksempler på codons, der koder for samme aminosyre, og noter hvilken position i codonet der typisk varierer.
• Diskutér, hvorfor codon-optimering er vigtig, når man vil få en bakterie (E. coli) til at producere et menneskeligt protein (fx insulin).

Brobygning

Genetisk information arves fra forældre til afkom efter bestemte mønstre — det fører videre til 'Mendels arvelove — segregation og uafhængig fordeling'.