Кодо́н ( кодирующий тринуклеотид ) — единица генетического кода , тройка нуклеотидных остатков ( триплет ) в ДНК или РНК , обычно кодирующих включение одной аминокислоты . Последовательность кодонов в гене определяет последовательность аминокислот в полипептидной цепи белка , кодируемого этим геном.

Классификация

Поскольку существует 4 различных азотистых основания ( аденин , гуанин , цитозин , тимин ), а аминокислоты кодируются кодоном, состоящим из комбинаций трёх нуклеотидов, то по законам комбинаторики общее число кодонов равно числу размещений с повторениями : ${\displaystyle {\bar {A}}_{n}^{k}=n^{k}}$ , ${\displaystyle {\bar {A}}_{4}^{3}=4^{3}=64}$ комбинации, из которых 61 комбинация кодирует определённые аминокислоты, а 3 оставшихся кодона (UGA, UAG и UAA) сигнализируют об остановке трансляции полипептидной цепи и называются стоп-кодонами .

Стартовым кодоном у эукариотических организмов является триплет AUG в мРНК , кодирующий метионин , с которого начинается образование полипептидной цепи в процессе трансляции.

У некоторых прокариот стартовыми кодонами также являются GUG, AUU, CUG, UUG.

Так как в процессе биосинтеза белка в полипептидную цепь участвует всего 20 аминокислот, то различные кодоны могут кодировать одинаковые аминокислоты, такие кодоны принято называть изоакцепторными кодонами .

Таблица кодонов РНК

неполярный

полярный

основный

кислотный

(стоп-кодон)

Стандартный генетический код

1-е основание	2-е основание								3-е основание
	U		C		A		G
U	UUU	(Phe/F) Фенилаланин	UCU	(Ser/S) Серин	UAU	(Tyr/Y) Тирозин	UGU	(Cys/C) Цистеин	U
	UUC		UCC		UAC		UGC		C
	UUA	(Leu/L) Лейцин	UCA		UAA	Стоп ( охра )	UGA	Стоп ( опал )	A
	UUG		UCG		UAG	Стоп ( янтарь )	UGG	(Trp/W) Триптофан	G
C	CUU		CCU	(Pro/P) Пролин	CAU	(His/H) Гистидин	CGU	(Arg/R) Аргинин	U
	CUC		CCC		CAC		CGC		C
	CUA		CCA		CAA	(Gln/Q) Глутамин	CGA		A
	CUG		CCG		CAG		CGG		G
A	AUU	(Ile/I) Изолейцин	ACU	(Thr/T) Треонин	AAU	(Asn/N) Аспарагин	AGU	(Ser/S) Серин	U
	AUC		ACC		AAC		AGC		C
	AUA		ACA		AAA	(Lys/K) Лизин	AGA	(Arg/R) Аргинин	A
	AUG	(Met/M) Метионин	ACG		AAG		AGG		G
G	GUU	(Val/V) Валин	GCU	(Ala/A) Аланин	GAU	(Asp/D) Аспарагиновая кислота	GGU	(Gly/G) Глицин	U
	GUC		GCC		GAC		GGC		C
	GUA		GCA		GAA	(Glu/E) Глутаминовая кислота	GGA		A
	GUG		GCG		GAG		GGG		G

Кодон AUG кодирует метионин и одновременно является сайтом инициации трансляции: первый кодон AUG в кодирующей области мРНК служит началом синтеза белка . Другие старт-кодоны (CUG, UUG и др.) редко используются в эукариотических ядерных геномах, но довольно часто — в прокариотах , митохондриях и пластидах .

^B Историческая подоплёка для обозначения трёх типов стоп-кодонов как янтарь (UAG), охра (UAA) и опал/умбра (UGA) описана в статье Стоп-кодон .

Расшифровка завершена в 1966 году .

Неканонические значения кодонов

По крайней мере у 16 типов организмов генетический код отличается от канонического. Например многие виды зелёных водорослей Acetabularia транслируют стандартные стоп-кодоны UAG и UAA в аминокислоту глицин, а гриб Candida интерпретирует РНК-кодон CUG не как лейцин, а как серин. А у митохондрий пекарских дрожжей ( Saccharomyces cerevisiae ) четыре из шести кодонов, обычно транслирующихся в лейцин, кодируют треонин .

Существование таких вариаций свидетельствует о возможной эволюции генетического кода.

Представители всех трёх доменов живых организмов иногда прочитывают стандартный стоп-кодон UGA как 21-ю аминокислоту селеноцистеин , не относящуюся к 20 стандартным. Селеноцистеин образуется при химической модификации серина на стадии, когда последний ещё не отсоединился от тРНК в составе рибосомы.

Аналогично у представителей двух доменов ( архебактерий и бактерий ) стоп-кодон UAG прочитывается как 22-я аминокислота пирролизин .

Отличия от универсального кода имеются и в митохондриальной ДНК ( см. раздел Особенности ).

См. также

• Антикодон
• Терминаторный кодон

Примечания