트리플렛 코드(triplet code) 와 코돈(codon)

트리플코드(triplet code) 와 코돈(codon) 유전정보의 비밀을 풀다.

 

 

 DNA 구조

○ DNA는 나선구조를 이루는 뼈대(Backbone chain)와 핵염기(Nucleobase)로 구성되어 있으며, 이들 모두 공유결합으로 연결되어 있다. 뼈대는 단당류인 디옥시리보스(Deoxyribose)에 인산기(Phosphate)가 결합되어 긴 사슬과 같은 형태를 띄고 있다.

 

○ 염기에는 퓨린(purine)과 피리미딘(pyrimidine)의 두가지 종류가 있으며, 퓨린에는 다시 아데닌(Adenine; A)과 구아닌(Guanine; G)의 두 가지가 존재하고, 피리미딘에는 시토신(cytosine; C), 티민(thymine; T), 우라실(uracil; U)의 세 가지가 존재한다. 이 중 우라실은 DNA에는 존재하지 않으며, ​RNA에만 존재하는 염기이다.

 

○ DNA가 이중나선을이루고 있을 때, 각각의 퓨린은 하나의 피리미딘과 수소결합을 통해 결합한다. 즉, A와 T 그리고, G와 C가 항상 짝을 이루어 존재하게 된다. 이러한 수소 결합은 DNA의 이중 나선구조를 안정하게 만들어 주는 힘이다. 이 때, A-T의 결합에는 2개의 수소 결합이, G-C의 결합 사이에는 3개의 수소 결합이 존재한다.

 

- DNA의 굵기는 약 2㎚

- 1회전 사이의 길이는 약 3.4㎚ .

 

 

DNA의 염기 서열이 유전 정보로 나타난다.

○ DNA 염기 서열 → 단백질의 아미노산 배열 순서를 결정

※DNA의 염기가 최소 3개 이상 짝을 지어 유전 암호로 작용해야 하는 이유

 

○ 아미노산은 20종류이나 DNA의 염기는 4종류뿐이다. 따라서 염기 3개 이상이 짝을 이루어 하나의 아미노산을 지정해야 20종의 아미노산을 모두 지정할 수 있다. (가모브의 가설 - 3염기설,1954년에 만듬)

 

※유전 암호 수

1개의 염기가 1개의 아미노산을 지정하는 경우	41 = 4 (＜ 20 )	아미노산을 모두 지정하기에 부족하다.
2개의 염기가 1개의 아미노산을 지정하는 경우	42 = 16 (＜ 20 )	아미노산을 모두 지정하기에 부족하다.
3개의 염기가 1개의 아미노산을 지정하는 경우	43 = 64 ( ＞20 )	20종의 아미노산을 모두 지정할 수 있다.

 

염기 수	지정하는 유전 암호	암호 수
1개	T,C,A,G	4종류
2개	TT,CC,TC,TA, TG,CT,CA,CG, AA······	16종
3개	TTT, TCT, TAT, TGT,TTC,TCC, TCA······	64종

> 여러개의 암호가 한 가지의 아미노산을 지정하기도 하고, 어떤 것은 단백질 합성 개시와 종결만 지시하는 암호가 되기도 함.

 

트리플렛 코드(triplet code)

○ 3개의 DNA 염기가 한 조가 되어 하나의 아미노산을 지정하는 DNA의 유전 암호, 이들의 수와 배열 순서를 유전 정보.

 

코돈(codon)

○ DNA의 트리플렛 코드를 상보적으로 전사한 mRNA의 3개의 염기 조합.

○ 3개의 염기가 한 조.

○ 아미노산의 종류는 20가지인 데 비해 코돈의 종류는 64가지(43)이므로, 하나의 코돈이 한 가지 아미노산을 지정하는 경우도 있지만 여러 개의 코돈이 한 가지 아미노산을 지정하기도 한다.

○ 한 종의 아미노산은 두 개 이상의 유전암호를 가질 수 있음 예) Alanine 지정 코돈 : GCU, GCC, GCA, GCG

○ mRNA의 염기 서열에 따라 단백질을 구성하는 아미노산의 종류와 결합 순서가 결정된다.

○ 하나의 아미노산을 지정하는 코돈이 둘 이상인 경우 대부분 3개의 염기 중 앞의 두 염기는 서로 같다. → 세 번째 염기에 돌연변이가 일어나더라도 그 자리에 결합하는 아미노산이 바뀌지 않으므로 돌연변이가 일어날 확률이 감소하게 된다.

○ 메싸이오닌을 지정하는 코돈인 AUG는 개시 코돈으로도 사용된다. 따라서 단백질 합성 과정에서 최초로 리보솜에 결합하는 아미노산은 항상 메싸이오닌이다.

○ 개시 코돈(AUG)은 번역이 시작되는 위치를 결정한다.

○ UAA, UAG, UGA는 종결 코돈으로, 리보솜이 이곳에 도달하면 상보적으로 결합할 수 있는 tRNA가 없기 때문에 단백질 합성은 종결된다.

○ mRNA 코돈은 지구상의 대부분의 생물체에서 공통적으로 사용된다.

○ mRNA의 코돈에는 쉼표나 띄어쓰기가 없기 때문에 어디서부터 읽기 시작하는가에 따라 내용이 전혀 다르게 읽히게 된다.

- 종결코돈(termination codon) : mRNA의 유전암호가 아미노산으로 번역되다가 종결 ∙ UAG(amber), UGA(ocher), UAA(opal)

- 개시코돈(initiation codon) : mRNA의 유전암호 번역이 시작되는 지점 ∙ AUG(methionine)

 

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초등학생도 이해하는 트리플 코드와 코돈에 대한 쉬운 설명 그리고 코돈표