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コドン

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
mRNA分子に沿って一連のコドンを示している。各コドンは3ヌクレオチドからなり、一つのアミノ酸を指定している。

: codon3mRNADNA31: genetic code

#RNA: canonical genetic code: standard genetic code

DNA調

簡易解説・コドン

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コドンはmRNA上にある

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mRNA13RNAACGU4mRNADNADNAUT

遺伝コードにおける塩基とアミノ酸の対応

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20DNA4201424×4  1631134×4×4  64201

生物種による利用コドンの偏り

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RNAmRNA

DNA (codon usage, codon frequency) tRNA  tRNA 使 tRNA 

遺伝コードの解読

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The genetic code

DNA2034n20n3DNA3 [1]1961 [2]RNAUUUUUUUU3tRNA6454W tRNA1959RNA1968

遺伝コードを介して情報を伝達する

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DNARNA11RNA3141AG2CT1DNA22ATGCRNATU

DNARNARNAmRNARNAtRNA3GTPtRNAmRNA3'CCAtRNAtRNAtRNA

343=6464RNAUUUAAACCCU5'3'3UUUAAACCC1RNA3111

164220AAUUGUUGC3AsnCys

RNAコドン表

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表1.64コドンと各々に対応するアミノ酸を示したもの。mRNAの方向は5'から3'である。
2つ目の塩基
U C A G
1つ目の塩基 U

UUU→Phe/F、
UUC→Phe/F、
UUA→Leu/L、
UUG→Leu/L

UCU→Ser/S、
UCC→Ser/S、
UCA→Ser/S、
UCG→Ser/S

UAU→Tyr/Y、
UAC→Tyr/Y、
UAA Ochre→終止、
UAG Amber→終止

UGU→Cys/C、
UGC→Cys/C、
UGA Opal→終止、
UGG→Trp/W

C

CUU→Leu/L、
CUC→Leu/L、
CUA→Leu/L、
CUG→Leu/L

CCU→Pro/P、
CCC→Pro/P、
CCA→Pro/P、
CCG→Pro/P

CAU→His/H、
CAC→His/H、
CAA→Gln/Q、
CAG→Gln/Q

CGU→Arg/R、
CGC→Arg/R、
CGA→Arg/R、
CGG→Arg/R

A

AUU→Ile/I、
AUC→Ile/I、
AUA→Ile/I・開始、
AUG→Met/M・開始[注釈 1]

ACU→Thr/T、
ACC→Thr/T、
ACA→Thr/T、
ACG→Thr/T

AAU→Asn/N、
AAC→Asn/N、
AAA→Lys/K、
AAG→Lys/K

AGU→Ser/S、
AGC→Ser/S、
AGA→Arg/R、
AGG→Arg/R

G

GUU→Val/V、
GUC→Val/V、
GUA→Val/V、
GUG→Val/V・開始

GCU→Ala/A、
GCC→Ala/A、
GCA→Ala/A、
GCG→Ala/A

GAU→Asp/D、
GAC→Asp/D、
GAA→Glu/E、
GAG→Glu/E

GGU→Gly/G、
GGC→Gly/G、
GGA→Gly/G、
GGG→Gly/G

表2.コドン逆対照表
3文字記号 1文字記号 呼称 コドン
Ala A アラニン GCU、GCC、GCA、GCG
Arg R アルギニン CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG
Asn N アスパラギン AAU、AAC
Asp D アスパラギン酸 GAU、GAC
Cys C システイン UGU、UGC
Gln Q グルタミン CAA、CAG
Glu E グルタミン酸 GAA、GAG
Gly G グリシン GGU、GGC、GGA、GGG
His H ヒスチジン CAU、CAC
Ile I イソロイシン AUU、AUC、AUA
Leu L ロイシン UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG
Lys K リシン AAA、AAG
Met M メチオニン AUG
Phe F フェニルアラニン UUU、UUC
Pro P プロリン CCU、CCC、CCA、CCG
Ser S セリン UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC
Thr T トレオニン ACU、ACC、ACA、ACG
Trp W トリプトファン UGG
Tyr Y チロシン UAU、UAC
Val V バリン GUU、GUC、GUA、GUG
開始コドン AUG、(AUA)、(GUG)
終止コドン UAG、UGA、UAA

重要な特徴

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塩基配列の読み枠

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GGGAAACCCGGGAAACCC2GGAAAC3GAAACC3Gly-Lys-ProGly-AspGlu-Thr2DNA633

mRNAAUG3[2]

開始コドン、終止コドン

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AUG3UAGamberUGAopalumberUAAochreamberRichard EpsteinCharles SteinbergHarris Bernsteinamber2tRNA

遺伝コードの縮重

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GAAGAG3GAAGAG3UUAUUGCUUCUCCUACUG3UCUUCCUCAUCGAGUAGC2334GGUGGCGGAGGG34343422GAAGAG32UUAUUGCUUCUCCUACUG2A/GC/U23314313AUUAUCAUAAUG2[3]

63121AUG1UGG

20142121642=162143=64

4323312
()()

NUNNNCNNANUNN[4][5] 

Glu1Valβ-Plasmodium

tRNA1Watson-CrickU-G

標準遺伝コードの変形

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[6]1979[7] [8]MycoplasmaUGAGUGUUG使使[7]

mRNAUGAUAG2122NCBI[7]

3tRNA3

遺伝コードの起源についての理論

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tRNAtRNAtRNA[9]

[10]1[11][12][13]

33[14]13[15]tRNA[16][17][18]2018120-24()[19]3[20]

脚注

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注釈

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  1. ^ コドンAUGにはメチオニンに対するコードとしての働きと翻訳開始位置としての働きがある。mRNAのコード領域において初めてAUGが現れるとタンパク質への翻訳が開始される。

出典

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  1. ^ Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. 1961. General nature of the genetic code for proteins. Nature 192:1227-32.
  2. ^ Nirenberg MW, Matthaei JH. 1961. The dependence of cell-free protein synthesis in E. coli upon naturally occurring or synthetic polyribonucleotides. Proc Natl Acad Sci USA 47:1588-602.
  3. ^ How nonsense mutations got their names
  4. ^ Yang et al. 1990. In Reaction Centers of Photosynthetic Bacteria. M.-E. Michel-Beyerle. (Ed.) (Springer-Verlag, Germany) 209-218
  5. ^ Genetic Algorithms and Recursive Ensemble Mutagenesis in Protein Engineering http://www.complexity.org.au/ci/vol01/fullen01/html/
  6. ^ Crick, F. H. C. and Orgel, L. E. (1973) "Directed panspermia." Icarus 19:341-346. p. 344: "It is a little surprising that organisms with somewhat different codes do not coexist." (Further discussion at [1])
  7. ^ a b c NCBI: "The Genetic Codes", Compiled by Andrzej (Anjay) Elzanowski and Jim Ostell
  8. ^ Jukes TH, Osawa S, The genetic code in mitochondria and chloroplasts., Experientia. 1990 Dec 1;46(11-12):1117-26.
  9. ^ De Pouplana, L.R.; Turner, R.J.; Steer, B.A.; Schimmel, P. (1998). “Genetic code origins: tRNAs older than their synthetases?”. Proceedings of the National Academy of Sciences 95 (19): 11295. doi:10.1073/pnas.95.19.11295. PMID 9736730. http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/19/11295. 
  10. ^ Freeland SJ, Hurst LD (September 1998). “The genetic code is one in a million”. J. Mol. Evol. 47 (3): 238--48. doi:10.1007/PL00006381. PMID 9732450. http://link.springer-ny.com/link/service/journals/00239/bibs/47n3p238.html. 
  11. ^ Taylor FJ, Coates D (1989). “The code within the codons”. BioSystems 22 (3): 177--87. doi:10.1016/0303-2647(89)90059-2. PMID 2650752. 
  12. ^ Di Giulio M (October 1989). “The extension reached by the minimization of the polarity distances during the evolution of the genetic code”. J. Mol. Evol. 29 (4): 288--93. doi:10.1007/BF02103616. PMID 2514270. 
  13. ^ Wong JT (February 1980). “Role of minimization of chemical distances between amino acids in the evolution of the genetic code”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 77 (2): 1083--6. doi:10.1073/pnas.77.2.1083. PMID 6928661. 
  14. ^ Knight, R.D.; Freeland S. J. and Landweber, L.F. (1999) The 3 Faces of the Genetic Code. Trends in the Biochemical Sciences 24(6), 241-247.
  15. ^ Knight, R.D. and Landweber, L.F. (1998). Rhyme or reason: RNA-arginine interactions and the genetic code.
  16. ^ Brooks, Dawn J.; Fresco, Jacques R.; Lesk, Arthur M.; and Singh, Mona. (2002). Evolution of Amino Acid Frequencies in Proteins Over Deep Time: Inferred Order of Introduction of Amino Acids into the Genetic Code. Molecular Biology and Evolution 19, 1645-1655.
  17. ^ Amirnovin R. (1997) An analysis of the metabolic theory of the origin of the genetic code. Journal of Molecular Evolution 44(5), 473-6.
  18. ^ Ronneberg T.A.; Landweber L.F. and Freeland S.J. (2000) Testing a biosynthetic theory of the genetic code: Fact or artifact? Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 97(25), 13690-13695.
  19. ^ Moosmann, Bernd; Irimie, Florin-Dan; Toşa, Monica Ioana; Hajieva, Parvana; Granold, Matthias (2018-01-02). “Modern diversification of the amino acid repertoire driven by oxygen” (英語). Proceedings of the National Academy of Sciences 115 (1): 41–46. doi:10.1073/pnas.1717100115. ISSN 1091-6490. PMC 5776824. PMID 29259120. https://www.pnas.org/content/115/1/41. 
  20. ^ Freeland S.J.; Wu T. and Keulmann N. (2003) The Case for an Error Minimizing Genetic Code. Orig Life Evol Biosph. 33(4-5), 457-77.

参考文献

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関連項目

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外部リンク

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