ما هو مفهوم الشيفرة الوراثية؟
الكود الجيني تسلسل النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين (DNA)، والحمض النووي الريبي (RNA) الذي يحدد تسلسل الأحماض الأمينية للبروتينات، وعلى الرغم من أن التسلسل الخطي للنيوكليوتيدات في الحمض النووي يحتوي على معلومات عن تسلسل البروتين، فإن البروتينات لا تُصنع مباشرة من الحمض النووي.
وبدلاً من ذلك يتم تصنيع جزيء الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) من الحمض النووي ويوجه تكوين البروتين، حيث يتكون الحمض النووي الريبي من أربعة نيوكليوتيدات: الأدينين (A)، الجوانين (G)، السيتوزين (C)، اليوراسيل (U)، إذ تشكل ثلاثة نيوكليوتيدات متجاورة وحدة تعرف باسم الكودون والتي ترمز إلى حمض أميني.
على سبيل المثال تسلسل AUG هو كودون يحدد ميثيونين الأحماض الأمينية، حيث أن هناك 64 كودونًا محتملاً ثلاثة منها لا ترمز للأحماض الأمينية ولكنها تشير إلى نهاية البروتين، كما تحدد الكودونات الـ 61 المتبقية الأحماض الأمينية العشرين التي تتكون منها البروتينات، وتم العثور على كودون AUG بالإضافة إلى ترميز الميثيونين في بداية كل (mRNA) ويشير إلى بداية البروتين.
الميثيونين والتريبتوفان هما الأحماض الأمينية الوحيدة التي تم ترميزها بواسطة كودون واحد فقط (AUG و UGG) على التوالي)، والأحماض الأمينية الـ 18 الأخرى مشفرة بـ 2-6 كودونات، حيث نظرًا لأن معظم الأحماض الأمينية العشرين مشفرة بأكثر من كودون واحد فإن الكود يسمى متدهور.
تم اكتشاف أن الشفرة الجينية التي كان يُعتقد أنها متطابقة في جميع أشكال الحياة تتباعد قليلاً في بعض الكائنات الحية وفي الميتوكوندريا لبعض حقيقيات النوى ومع ذلك، فإن هذه الاختلافات نادرة والشفرة الجينية متطابقة في جميع الأنواع تقريبًا مع نفس الكودونات التي تحدد نفس الأحماض الأمينية، وتم فك شفرة الشفرة الجينية بواسطة علماء الكيمياء الحيوية الأمريكيين مارشال دبليو نيرنبرغ وروبرت دبليو هولي وهار جوبيند خورانا في أوائل الستينيات.