Warum ist der genetische Code redundant?
Der genetische Code ist ja redundant bzw. degeneriert. Aber warum ist das so, wieso gibt es den mehr Basentripletts als notwendig. Ich versteh es nicht. Ich würde mich freuen, wenn mir jemanden diese Frage beantworten könnte.
3 Antworten
Hi,
vielleicht als Ergänzung, zu dem was schon gesagt wurde (agrabin), lohnt sich ein Blick auf diese Tabelle (7.3): http://genes.atspace.org/7.2.html
Diese zeigt, dass die Synonyme, also die Codons, die eine gleiche Aminosäure codieren, im degenerierten Code nicht zufällig verteilt sind. Nehmen wir zwei Beispiele. Der Block unten links, in der ersten Spalte: GUU, GUC, GUA, GUG beinhaltet 4 Codons, die alle 4 zur selben Aminosäure (Valin) führen. Hier stimmen jeweils die ersten beiden Basen (GU-) überein, während die dritte Base variiert (-U, -C, -A, -G). D.h. aber auch, dass im Anticodon der t-RNA ein Bindungspartner (Base) sein muss, der alle 4 akzeptiert. Das weicht von der konventionellen Basenpaarung ab, um Degeneriertheit zuzulassen.
Diese Verteilung findet sich in vielen anderen Beispielen (rosa) wieder: 2. Spalte, oberer Block: UCU, UCC, UCA, UCG. Diese 4 Codons führen alle zu der Aminosäure Serin. Auch bei ihnen stimmen die ersten beiden Basen des Codons immer überein (UC-) und die Synonyme für Serin variieren jeweils nur in der 3. Base (-U, -C, -A, -G).
Die Zelle nutzt die Degeneriertheit also nach einem eigenen Prinzip, indem sie für viele Aminsoäuren die ersten beiden Basen bindend macht und die 3. variiert.
Dies findet sich in der Struktur von tRNA (Anticodon) und Ribosom wieder, weil diese so angelegt sind, dass sie für die 3. Basenpaarung des Codons, absichtlich mehr Spielraum für das Eingehen unterschiedlicher Basenpaarungen zu ein und derselben Base im Anticodon lassen.
Man könnte also für diese Fälle sagen "Die 3. Base ist nicht so wichtig." Das entspricht der sog. "Wobble-Hypothese" mit der Francis Crick (1966) dies postulierte https://de.wikipedia.org/wiki/Wobble-Hypothese Gruß
Für die Proteinsynthese werden 20 Aminosäuren benötigt. Es werden also mindestens 20 Codewörter für die Aminosäuren plus Start und Stop- Wörter benötigt.
Nur wenn drei Basen aufeinanderfolgen gibt es genügend Möglichkeiten (64), eine Abfolge von 2 Basen gäbe nur 16 Codewörter.
Bei 64 verschiedenen Tripletts sind es zwangsläufig mehr Codewörter als notwendig.
Man nimmt an, dass diese Stücke ebenfalls, wenns sie herausgeschnitten werden, Proteine aktivieren können. Mittlerweile geht man aber von der Theorie weg, dass das Evolutionsüberbleibsel sind.