ناحیه کدکننده ژن

ناحیهٔ کُدکنندهٔ یک ژن که با عنوان توالی کدکننده ( CDS ) نیز شناخته می شود، بخشی از دی ان ای یا آران ای ژن است که پروتئین را کد می کند. [ ۱] مطالعهٔ طول، ترکیب، تنظیم، اتصال، ساختار و عملکرد مناطق کدکننده در مقایسه با مناطق غیرکدکننده در گونه ها و دوره های زمانی مختلف می تواند اطلاعات مهمی در مورد سازماندهی ژن و تکامل پروکاریوت ها و یوکاریوت ها ارائه دهد. [ ۲] این موضوع همچنین می تواند به نقشه برداری از ژنوم انسان و توسعهٔ ژن درمانی کمک کند. [ ۳]
اگرچه این اصطلاح گاهی به جای اگزون نیز به کار می رود، اما مفهومی دقیقاً یکسان نیست: اگزون از ناحیهٔ کدکننده و همچنین از ناحیه ۳' و ۵' ترجمه نشدهٔ آران ای تشکیل شده است. نواحی ترجمه نشدهٔ ۳' و ۵' آران ای، که پروتئینی را کد نمی کنند، مناطق غیرکدکننده نامیده می شوند.
اغلب بین تعریف مناطق کدگذاری و اگزوم ها ( مجموع تمامی اگزون ها ) سردرگمی وجود دارد اما در واقع تمایز واضحی بین این اصطلاحات وجود دارد. اگزوم به تمام اگزون های یک ژنوم اشاره دارد اما ناحیهٔ کدکننده به بخش ویژه و منفردی از دی ان ای یا آران ای اشاره دارد که به طور خاص، نوع خاصی از پروتئین ها را کد می کند.
تصور می شود که ناحیهٔ کدگذاری، حاوی محتوای سیتوزین - گوانین بالاتری نسبت به مناطق غیرکدکننده است. پژوهشهای بیشتری وجود دارد که نشان می دهد هر چه رشتهٔ کدگذاری طولانی تر باشد، محتوای سیتوزین - گوانین بالاتر است. [ ۵]
مناطق ضروری کدگذاری ( غنی از ژن ) دارای محتوای سیتوزین - گوانین بالاتر و در مقایسه با مناطق کمکی و غیرضروری ( فقیر از ژن ) پایدارتر و در برابر جهش مقاوم تر هستند. [ ۶]
در دی ان ای، ناحیهٔ کدکننده توسط توالی پروموتر در انتهای '۵' رشتهٔ الگو و توالی خاتمه در انتهای '۳ احاطه شده است. در طول رونویسی، آران ای پلی مراز به دنبالهٔ پروموتر متصل می شود و در امتداد رشتهٔ الگو به سوی ناحیهٔ کدکننده حرکت می کند. سپس آران ای پلی مراز، نوکلئوتیدهای آران ای را به صورت مکمل به ناحیهٔ کدکننده اضافه می کند تا آران ای پیام رسان را تشکیل دهد و اوراسیل را به جای تیمین جایگزین کند. [ ۷] این فرایند تا زمانی ادامه می یابد که آران ای پلی مراز به محل دنبالهٔ خاتمه برسد. [ ۷]
پس از رونویسی و بلوغ، آران ای پیام رسان بالغ تشکیل شده، بخش های متعددی را در بر می گیرد که برای ترجمهٔ نهایی آن به پروتئین مهم است. ناحیهٔ کدکننده در آران ای پیام رسان توسط ناحیهٔ ترجمه نشدهٔ ۵' ( 5' - UTR ) و ناحیهٔ ترجمه نشدهٔ ۳' ( 3' - UTR ) , [ ۸] کلاهک ۵' و دُم پلی آدنیله شده احاطه شده است. در طول ترجمه، ریبوزوم، اتصال آران ای های حامل را به ناحیهٔ کدکننده، یعنی ۳ نوکلئوتید در یک زمان ( کدون ) تسهیل می کند. [ ۹] آران ای های حامل، اسیدهای آمینهٔ مرتبط خود را به زنجیرهٔ پلی پپتیدی در حال رشد منتقل می کنند و در نهایت، پروتئینی را تشکیل می دهند که در ناحیهٔ کدکنندهٔ دی ان ای اولیه تعریف شده است.