Folge 033 – Der Genetische Code (DNA) | Genetik Teil 5

Inhalt der Folge:

• In der heutigen Podcastfolge besprechen wir zusammen den genetischen Code und in dem Zusammenhang was Gene und Genexpression sind.

Was sind Gene?

• Gene sind Abschnitte auf der DNA, die bestimmte Proteinbausteine codieren.
• Die Proteine übernehmen im Körper lebenswichtige Aufgaben.
• Zusammen mit Umwelteinflüssen (Epigenetik) bestimmen die Gene die Ausbildung von Merkmalen, also kennzeichnenden Eigenschaften, eines Lebewesens!

Genexpression: Von der DNA zum Protein

Um den genetischen Code besser verstehen zu können, müssen wir uns zu Beginn einen kleinen Überblick über die Genexpression verschaffen:

1. Bei der Genexpression wird die in einem Gen enthaltene Information in der Zelle verwirklicht.
2. Um die genetische Information von Genen in Proteine umzusetzen, muss die DNA als erstes in RNA überführt werden (Transkription).
3. Die dabei entstehende RNA-Abschrift nennt sich Messenger-RNA (mRNA).
4. Während der darauffolgenden Translation werden die proteinogenen Aminosäuren durch Peptidbindung zu Proteinen verknüpft.
5. Die mRNA verschlüsselt durch die spezifische Abfolge der Nukleotide, die Bildung der 20 proteinogenen Aminosäuren.
6. Der genetische Code ermöglicht die Zuordnung von der mRNA zu den 20 proteinogenen Aminosäuren!

Was ist der genetische Code?

• Der genetische Code ist die universelle Programmiersprache, die die Information der Gene verschlüsselt.
• Mit der Information der Gene sind die 20 proteinogenen Aminosäuren gemeint, die am Aufbau körpereigener Proteine beteiligt sind.

Abfolge der Nukleotide

• Um den genetischen Code zu entschlüsseln, müssen wir uns die Abfolge der Nukleotide genauer angucken.
• Denn die lineare Abfolge der vier verschiedenen Nukleotide codiert für die Bildung der 20 proteinogenen Aminosäuren.
• Beim Lesen des genetischen Codes werden keine Nukleotide übersprungen oder doppelt gelesen.

Codierungseinheiten (Codone)

• Die Codierungseinheiten bezeichnet man auch als Codone.
• Ein Codon setzt sich aus drei aufeinanderfolgenden Nukleotiden zusammen.
• Da es vier verschiedene Nukleotide gibt und eine Codon immer aus drei aufeinanderfolgenden Nukleotiden besteht, lassen sich insgesamt 64 (4³) verschiedene Codone bilden.
• Ein Codon codiert für eines der folgende den drei Dinge:
  1. Den Beginn einer genetischen Botschaft (Protein).
  2. Das Ende einer genetischen Botschaft (Protein).
  3. Eine der 20 proteinogenen Aminosäuren.

Startcodon und Stoppcodon

• Das Codon [AUG] codiert die Aminosäure Methionin und definiert als sogenanntes Startcodon den Beginn einer genetischen Botschaft (Protein).
• Die Codone [UAA], [UGA] und [UAG] sind sogenannte Stoppcodone und signalisieren das Ende einer genetischen Botschaft (Protein).

Der genetische Code ist redundant

• Alle 64 verschiedenen Codone haben einen Nutzen.
• Das heißt, dass jedes der 64 Codone eine bestimmte proteinogene Aminosäure bzw. ein Start- oder Stoppcodon codiert.
• Da es mehr Codone (64) als proteinogene Aminosäuren (20) gibt, lässt sich schlussfolgern, dass die meisten proteinogenen Aminosäuren durch mehrere Codone codiert werden.
• In diesen Fällen ist der genetische Code redundant bzw. „degeneriert“.

Die Code-Sonne

Die Code-Sonne ist eine schematische Darstellung des genetischen Codes, die dazu dient, die Codone der mRNA den proteinogenen Aminosäuren zuzuordnen.
Sie wird von innen nach außen gelesen:

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