Marcin Błaszczyk Biologia I genetyka

 
 
Ryc. 8. W RNA uracyl (a) zastępuje tyminę (b), jako zasada komplementarna 
do adeniny 

---

87 
3.2.2. Kod genetyczny 
Informacja genetyczna dotyczy budowy białek – kolejności amino-
kwasów w łańcuchach białkowych. 
Istnieje 20 aminokwasów kodowanych przez DNA. W białkach 
syntetyzowanych w komórkach jest ich więcej, ponieważ ulegają one 
modyfikacjom potranslacyjnym, polegającym m.in. na dodawaniu grup 
funkcyjnych (metylowych, acetylowych, hydroksylowych, fosforylowych 
itd.), cząsteczek węglowodanów, lipidów, zmianie struktury chemicznej, 
wytwarzaniu mostków dwusiarczkowych, usuwaniu fragmentów łańcucha 
polipeptydowego itp. Część z tych modyfikacji prowadzi do powstania 
nowych aminokwasów, które nie mają swojego opisu w kodzie gene-
tycznym. Jednak 20 z nich musi być w nim bezpośrednio zapisanych. 
DNA, jak opisano wcześniej, jest polimerem czterech rodzajów 
nukleotydów, zawierających zasady azotowe: adeninę, tyminę, cytozynę 
i guaninę. Zatem informacja w takiej cząsteczce musi być zapisana za 
pomocą czterech „znaków”; rzeczywiście dla wygody traktuje się te 
nukleotydy (czy zasady azotowe) jak litery, zapisując je odpowiednio 
jako A, T, C, G.
Skoro dysponujemy czterema różnymi literami, żeby zapisać 20 
aminokwasów konieczne są „słowa” trzyliterowe (kodony).
Taki kod umożliwia zapisanie 4
3 
=
64 wartości. Jest to zbyt wiele (więc 
kod genetyczny jest nadmiarowy), ale kod z dwóch liter byłby zbyt krótki 
(4
2 
=
16), ponadto nadmiarowe kombinacje również mają zastosowanie.
Należy pamiętać, że w czasie syntezy białek informacja zawarta 
w DNA zostaje przepisana na mRNA, a dopiero na matrycy mRNA 
syntetyzowane są cząsteczki białka. Zatem, zgodnie z zasadą komplemen-
tarności, np. nukleotydy CCA na DNA odpowiadają kodonowi GGU na 
mRNA (koduje on glicynę). Glicynę kodują również trójki: GGC, GGA 
oraz GGG. W ten sposób wykorzystywane są dodatkowe kombinacje 
możliwych kodonów: kilka może kodować jeden aminokwas (kod 
genetyczny jest zdegenerowany). Na uwagę zasługuje fakt, że dwie 
pierwsze litery są takie same, różnica dotyczy tylko trzeciej litery kodonu. 
Dzięki temu, jeśli zdarzy się mutacja polegająca na zastąpieniu 
nukleotydu innym – nie będzie to miało żadnego negatywnego skutku 
i tak do łańcucha peptydowego dołączona zostanie glicyna. Tak więc 
dzięki zdegenerowaniu kodu genetycznego jest on bardziej odporny na 
niektóre mutacje. 
Kolejne kodony wyznaczają kolejne aminokwasy; zapis jest ciągły, nie 
zachodzi na siebie. Na przykład, na matrycy mRNA o sekwencji 

---

88 
nukleotydów: 
A U G C G U C C C A U C U A C U A C U G A
powstanie 
peptyd o sekwencji aminokwasów: 
metionina-arginina-prolina-izoleucyna-tyrozyna-tyrozyna. 
Kodon AUG opisuje metioninę. Jednocześnie jest to kodon wyzna-
czający początek translacji: kompleks transkrypcyjny przesuwa się 
wzdłuż mRNA do natrafienia na pierwszą sekwencję AUG i od tego 
miejsca zaczyna syntezę białka. Zatem każde nowo syntetyzowane białko 
zaczyna się od metioniny (która często jest później usuwana). 
Jednocześnie kodon AUG ustawia tzw. ramkę odczytu. Oznacza to, że 
począwszy od sekwencji AUG kolejne trójki zasad traktowane są jako 
kolejne kodony określające kolejne aminokwasy.
Kodony UAA, UAG, UGA są tzw. kodonami nonsensownymi, nie 
kodującymi żadnego aminokwasu. Oznaczają one zakończenie w tym 
miejscu syntezy polipeptydu (dlatego w podanej powyżej jako przykład 
sekwencji nukleotydów na końcu, po dwóch kodonach UAC (tyrozyna) 
znalazł się, dla porządku, kodon UGA). Kodony te oznaczają jedno-
cześnie koniec genu, czyli odcinka kwasu nukleinowego kodującego 
sekwencję aminokwasów jednego polipeptydu. 
Kodony opisujące poszczególne aminokwasy oraz sekwencje START 
(=
Met) i STOP przedstawione są w tablicy 1. 
Tab. 1. Znaczenie poszczególnych kodonów na mRNA 
Pozycja druga 
U 
C 
A 
G 
Pozycj
a p
ier
w
sz
a
(5’
)
U 
Phe 
Phe 
Leu 
Leu 
UUU 
UUC 
UUA 
UUG 
Ser 
Ser 
Ser 
Ser 
UCU 
UCC 
UCA 
UCG 
Tyr 
Tyr