코돈(codon)은 분자생물학과 유전학에서 유전 정보의 기본 단위를 가리키는 용어이다. 구체적으로, 전령 RNA(mRNA) 또는 DNA 상에서 세 개의 연속된 뉴클레오타이드(염기) 서열로 구성되며, 단백질 합성 과정에서 하나의 특정 아미노산을 지정하거나 번역의 시작 또는 종료를 지시하는 역할을 한다.
개념 및 구조
코돈은 4종의 염기(A, U, G, C - RNA의 경우; DNA에서는 T가 U 대신 사용됨) 중 세 개가 조합되어 만들어지므로, 가능한 코돈의 총수는 4³ = 64개이다. 이 64개의 코돈 중 61개는 20종의 표준 아미노산 각각을 암호화하며, 나머지 3개(UAA, UAG, UGA)는 번역을 종료시키는 종결 코돈(stop codon)으로 기능한다. 또한 AUG 코돈은 메티오닌을 지정함과 동시에 번역의 시작점을 알리는 개시 코돈(start codon)으로 작용한다.
유전 부호(genetic code)
각 코돈이 어떤 아미노산을 지정하는지에 대한 규칙을 유전 부호(genetic code, 유전 암호)라고 한다. 이 유전 부호는 지구상의 거의 모든 생물체에서 동일하게 사용되므로 보편성(universality)을 가지나, 미토콘드리아나 일부 원생생물에서는 약간의 변이가 존재한다. 또한 하나의 아미노산을 여러 코돈이 지정할 수 있는데(예: 류신은 6개의 코돈이 지정), 이를 동의 코돈(synonymous codon) 또는 축퇴성(degeneracy)이라고 한다.
안티코돈(anticodon)
운반 RNA(tRNA) 분자에는 코돈과 상보적으로 결합하는 세 개의 염기 서열인 안티코돈(anticodon)이 존재한다. 리보솜에서 mRNA의 코돈과 tRNA의 안티코돈이 상보적 결합을 함으로써 해당 코돈에 맞는 아미노산이 순서대로 연결되어 폴리펩타이드 사슬이 합성된다.
역사
코돈 개념은 1953년 DNA 구조 발견 이후 조지 가모우(George Gamow)가 세 개의 염기가 하나의 아미노산을 지정한다는 가설을 제안하면서 시작되었다. 1961년 프랜시스 크릭(Francis Crick) 등의 실험으로 이 가설이 증명되었고, 같은 해 마셜 니런버그(Marshall Nirenberg)와 하인리히 마테이(Heinrich Matthaei)의 실험을 통해 최초의 코돈(UUU → 페닐알라닌)이 밝혀졌다. 이후 1960년대 중반까지 모든 코돈의 의미가 해독되었다.
어원
'코돈(codon)'이라는 용어는 '규칙, 부호, 코드'를 뜻하는 라틴어 codex 또는 프랑스어 code에서 유래하였으며, 유전 부호의 한 단위라는 의미에서 1960년대 초 분자생물학자들에 의해 명명되었다. 한국어 표기 '코돈'은 영어 codon의 음차이다.
