유전자가 단백질로 발현 될 때 DNA는 먼저 메신저 RNA (mRNA)로 전사 된 다음, 전달 RNA (tRNA)에 의해 폴리펩티드라고하는 성장하는 아미노산 사슬로 번역됩니다. 그런 다음 폴리펩티드를 가공하여 기능성 단백질로 접습니다. 복잡한 번역 단계는 유전 코드의 수많은 변이를 수용하기 위해 다양한 형태의 tRNA가 필요합니다.
뉴클레오타이드
DNA에는 아데닌, 구아닌, 시토신 및 티민의 네 가지 뉴클레오티드가 있습니다. 염기라고도하는이 뉴클레오티드는 코돈이라고하는 3 개의 세트로 배열됩니다. 코돈의 세 염기를 각각 구성 할 수있는 4 개의 아미노산이 있기 때문에 4 ^ 3 = 64 개의 가능한 코돈이 있습니다. 일부 코돈은 동일한 아미노산을 암호화하므로 필요한 실제 tRNA 분자 수는 64 개 미만입니다. 이러한 유전 코드의 중복을 "흔들림"이라고합니다.
아미노산
각 코돈은 하나의 아미노산을 암호화합니다. 염기에서 아미노산으로 유전 코드를 번역하는 것은 tRNA 분자의 기능입니다. tRNA 분자는 tRNA의 한쪽 끝에있는 코돈과 다른 쪽 끝에있는 아미노산에 결합하여이를 수행합니다. 이러한 이유로 다양한 코돈뿐만 아니라 체내의 다양한 아미노산을 수용하기 위해서는 다양한 tRNA 분자가 필요합니다. 인간은 일반적으로 20 개의 다른 아미노산을 사용합니다.
코돈 중지
대부분의 코돈은 아미노산을 암호화하지만 3 개의 특정 코돈은 성장하는 단백질에서 다음 아미노산을 암호화하는 대신 폴리펩티드 합성의 끝을 촉발합니다. 중지 코돈이라고하는 이러한 코돈에는 UAA, UAG 및 UGA의 세 가지가 있습니다. 따라서 각 아미노산과 짝을 이루기 위해 tRNA 분자가 필요한 것 외에도 유기체는 정지 코돈과 짝을 이루기 위해 다른 tRNA 분자가 필요합니다.
비표준 아미노산
20 개의 표준 아미노산 외에도 일부 유기체는 추가 아미노산을 사용합니다. 예를 들어, 셀레 노 시스테인 tRNA는 다른 tRNA와 다소 다른 구조를 가지고 있습니다. 셀레 노 시스테인 tRNA는 처음에는 세린과 쌍을 이루어 셀레 노 시스테인으로 변환됩니다. 흥미롭게도 UGA (중지 코돈 중 하나)는 셀레 노 시스테인을 암호화하므로 보조 분자는 세포의 번역 기계가 셀레 노 시스테인에 도달 할 때 단백질 합성이 중단되는 것을 방지하는 데 필요 코돈.