Universeller DNA-Code, in dem die „Bauanleitung“ für Proteine festgelegt ist Show Damit eine Zelle funktionieren kann, muss die Information, die in der DNA gespeichert ist, in Proteine übersetzt werden. Dieser Prozess gliedert sich in zwei Schritte: Bei der Transkription wird die Erbinformation der doppelsträngigen DNA auf ein einzelsträngiges Botenmolekül, die mRNA (messenger RNA), übertragen. Bei der Translation wird die Information der mRNA in die Aminosäuresequenz der Proteine übersetzt. Proteine bestehen aus 20 verschiedenen Aminosäuren. Die Abfolge der Aminosäuren in einem Protein ist durch den genetische Code festgelegt. Immer drei der vier RNA-Basen Adenin, Uracil (in der DNA steht dafür Thymin), Guanin und Cytosin bilden ein sogenanntes Codon. Aus den vier verschiedenen Basen lassen sich insgesamt 64 (4x4x4) solcher Tripletts bilden, weshalb für die meisten der 20 Aminosäuren mehrere Codons existieren. (Wären nur zwei Basen an der Kodierung einer Aminosäure beteiligt, könnten nur 16 (4x4) Aminosäuren codiert werden). Es existieren ein Start- und drei Stopcodons. Den Einbau der Aminosäure Valin bewirken beispielsweise die synonymen Codons GUU, GUA, GUC, GUG. Der genetische Code ist universell: Bis auf wenige Ausnahmen (Mitochondrien von Hefen z.B.) codieren alle Codons für die gleichen Aminosäuren und zwar in allen Organismen, vom Bakterium bis zum Menschen. Die Tatsache, dass alle Lebewesen die gleiche „genetische Sprache“ sprechen, ist ein eindeutiger Beweis für die gemeinsame Abstammung aller Arten – und ermöglicht Gentechnik - etwa die Herstellung menschlicher Proteine wie Insulin in Bakterien. Siehe auch DNA RNA Protein Aminosäuren Translation Transkription Basen Mitochondrien Während der Translation bestimmt den genetischen Code, welche Aminosäure in der wachsenden Polypeptidkette aufgrund der Nukleotid-Sequenz auf der messenger RNA eingebaut wird. Jedem Codon (außer STOP-Codon) entspricht eine bestimmte Aminosäure. Jeder Codon besteht aus drei Nukeotiden, was 64 mögliche Kombinationen ergibt. Da die 64 unterschiedlichen Codons für die 20 natürlichen Aminosäuren codieren, ist der genetische Code „degeneriert“ (also es kommt vor, dass mehreren Codons diesselbe Aminosäure entsprechen; zum Beispiel die Codons UAU und UAC codieren beide für die Aminosäure Tyrosin).
genetischer Code, die für die Umsetzung der genetischen Information erforderliche Zuordnung der Basensequenz der DNA (Desoxyribonucleinsäure) zu den 20 in Proteinen vorkommenden Aminosäuren. Der genetische Code basiert auf der Umsetzung von linear auf der DNA angeordneten Basentripletts, den so genannten Codons (Leseraster). Von den 64 Möglichkeiten, nach denen die vier Nucleotide der DNA miteinander kombiniert werden können, codieren 61 Codons für Aminosäuren. Die restlichen drei sind als Stopcodons für die Termination der Translation verantwortlich ( vgl. Abb. ). Die Tatsache, dass die meisten Aminosäuren durch mehrere Codons codiert werden, wird als Degeneration bezeichnet. Dabei ist die Variabilität der Basentripletts nicht beliebig, sondern folgt bestimmten Regeln (Wobble-Hypothese). Die Aufklärung des g.C. erfolgte in den 1960er-Jahren in den Arbeitsgruppen von M. W. Nirenberg und H. G. Khorana. Ihnen gelang es, mittels in-vitro-Translation eine synthetische messenger RNA, die nur aus Uracil bestand, in ein Polypeptid zu translatieren, das nur aus Phenylalanin aufgebaut war. Damit war der Beweis erbracht, dass das Codon UUU für diese Aminosäure codiert. Weitere Experimente mit Bakteriophagen bestätigten die Entdeckung dieses und weiterer Codons. Außerdem konnte die Kolinearität der DNA-Sequenz des Gens mit der Aminosäuresequenz des Proteins nachgewiesen werden. Weitere Merkmale des g.C. sind ferner, dass die Codons nicht überlappen und ohne dazwischen liegende Trennelemente „kommafrei“ abgelesen werden. Durch Mutationen können die Nucleotide selbst bzw. ihre Abfolge so verändert werden, dass es zu Abweichungen vom ursprünglichen g.C. kommt (Genmutation). Von wenigen Ausnahmen abgesehen, die bei Mitochondrien, Plastiden (Plastiden-DNA), einigen Mikroorganismen und Einzellern nachgewiesen wurden, ist der g.C. bei allen Lebewesen identisch. Die Universalität des g.C. ermöglicht es folglich, dass Gene zwischen unterschiedlichen Organismen übertragen werden können. Gentransfer zwischen Organismen derselben oder einer anderen Art findet natürlich statt und wird in der Gentechnik eingesetzt.  genetischer Code: Die Code-Sonne wird von innen (5') nach außen (3') gelesen und ordnet den jeweiligen Basentripletts (Codons) der messenger RNA eine Aminosäure oder ein Stopp-Codon zu. A = Adenin, C = Cytosin, G = Guanin, U = Uracil Copyright 2001 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg
Redaktion: Wissenschaftliche Fachberater: Essayautoren: Was versteht man unter einem genetischen Code?Ein genetischer Code (engl. genetic code) ist die Art und Weise, wie die Basensequenz einer DNA oder RNA in Aminosäuren übersetzt wird. Dieser Vorgang findet bei der Proteinbiosynthese statt.
Wie viele genetische Codes gibt es?Da es 64 verschiedene Codierungsmöglichkeiten gibt und nur 20 verschiedene Aminosäuren codiert (verschlüsselt) werden müssen, existieren für ein und dieselbe Aminosäure häufig mehrere Möglichkeiten der Verschlüsselung. Die verschiedenen Eiweiße bestehen aus unterschiedlich vielen Aminosäuren.
Wie liest man den genetischen Code?Die Codesonne
Sie zeigt an, welche Basensequenz für welche Aminosäure codiert. Gelesen wird die Codesonne von innen nach außen: Im Zentrum der Sonne startet man mit dem ersten Buchstaben des genetischen Codes, also A, C, G, oder U - Uracil, da es sich hier um die RNA-Sequenz handelt.
Was bedeutet degenerierter genetischer Code?Da die 64 unterschiedlichen Codons für die 20 natürlichen Aminosäuren codieren, ist der genetische Code „degeneriert“ (also es kommt vor, dass mehreren Codons diesselbe Aminosäure entsprechen; zum Beispiel die Codons UAU und UAC codieren beide für die Aminosäure Tyrosin).
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Genetischer code bedeutung
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