АНТИКОДОН: ОПИСАНИЕ, ФУНКЦИИ И РАЗЛИКА С КОДОН - БИОЛОГИЯ - 2025

Един антикодон е последователност от три нуклеотида, която присъства в молекулата на трансфер РНК (тРНК), чиято функция е да разпознае друга последователност от три нуклеотида, която присъства в молекулата на РНК (тРНК).

Това разпознаване между кодони и антикодони е антипаралелно; тоест единият е разположен в посока 5 '-> 3', а другият е свързан в посока 3 '-> 5'. Това разпознаване между последователности от три нуклеотиди (триплети) е от съществено значение за процеса на транслация; тоест в синтеза на протеини в рибозомата.

2D (вляво) и 3D (вдясно) структура на трансферна РНК

По този начин, по време на транслацията, пратените молекули на РНК се „четат“ чрез разпознаване на техните кодони от антикодоните на трансферните РНК. Тези молекули са наречени така, защото прехвърлят специфична аминокиселина към протеиновата молекула, която се образува в рибозомата.

Има 20 аминокиселини, всяка от които е кодирана от специфичен триплет. Някои аминокиселини обаче са кодирани от повече от един триплет.

Освен това някои кодони се разпознават от антикодони в трансферни РНК молекули, които нямат прикрепени аминокиселини; това са така наречените стоп кодони.

описание

Антикодонът е съставен от последователност от три нуклеотида, които могат да съдържат някоя от следните азотни основи: аденин (А), гуанин (G), урацил (U) или цитозин (С) в комбинация от три нуклеотида по такъв начин, че работи като код.

Антикодоните винаги се намират в трансферни РНК молекули и винаги са разположени 3 '-> 5'. Структурата на тези tRNAs е подобна на детелина по такъв начин, че тя се подразделя на четири бримки (или бримки); в една от бримките е антикодона.

Антикодоните са от съществено значение за разпознаването на кодоните на пратеника на РНК и, следователно, за процеса на синтеза на протеини във всички живи клетки.

Характеристика

Основната функция на антикодоните е специфичното разпознаване на триплети, които съставят кодони в пратеници на РНК молекули. Тези кодони са инструкциите, които са копирани от молекулата на ДНК, за да диктуват реда на аминокиселините в един протеин.

Тъй като транскрипцията (синтезът на копия на месинджърната РНК) се извършва в посока 5 '-> 3', кодоните на месинджърната РНК имат тази ориентация. Следователно антикодоните, присъстващи в молекулите на трансферната РНК, трябва да имат обратна ориентация, 3 '-> 5'.

Този съюз се дължи на взаимно допълване. Например, ако кодон е 5'-AGG-3 ', антикодонът е 3'-UCC-5'. Този тип специфично взаимодействие между кодони и антикодони е важен етап, който позволява нуклеотидната последователност в месинджърната РНК да кодира аминокиселинна последователност в протеина.

Разлики между антикодон и кодон

- Антикодоните са тринуклеотидни единици в тРНК, допълващи кодоните в тРНК. Те позволяват на тРНК да доставят правилните аминокиселини по време на производството на протеин. Вместо това кодоните са тринуклеотидни единици в ДНК или мРНК, кодиращи специфична аминокиселина в синтеза на протеин.

- Антикодоните са връзката между нуклеотидната последователност на тРНК и аминокиселинната последователност на протеина. По-скоро кодоните прехвърлят генетична информация от ядрото, където е открита ДНК, до рибозоми, където се осъществява синтеза на протеини.

- Антикодонът се намира в рамото на антикодона на молекулата на тРНК, за разлика от кодоните, които са разположени в молекулата на ДНК и мРНК.

- Антикодонът е допълващ съответния кодон. Вместо това, кодонът в иРНК е допълващ нуклеотиден триплет от определен ген в ДНК.

- ТРНК съдържа антикодон. За разлика от това, иРНК съдържа редица кодони.

Хипотезата за люлеенето

Хипотезата на суинга предлага, че връзките между третия нуклеотид на кодона на пратената РНК и първия нуклеотид на антикодона на трансферната РНК са по-малко специфични, отколкото кръстовищата между другите два нуклеотида на триплета.

Крик описа това явление като "люлеене" в третата позиция на всеки кодон. Нещо се случва в това положение, което позволява на ставите да са по-малко строги от нормалното. Известно е още като колебание или колебание.

Тази хипотеза за колебание на Крик обяснява как антикодонът на дадена тРНК може да се сдвоява с два или три различни мРНК кодона.

Крик предложи, тъй като базовото сдвояване (между основа 59 на антикодона в тРНК и основа 39 на кодона в иРНК) е по-малко строго от нормалното, на това място е разрешено известно „колебание“ или намален афинитет.

В резултат на това една тРНК често разпознава два или три от свързаните кодони, които определят дадена аминокиселина.

Обикновено водородните връзки между основите на tRNA антикодоните и mRNA кодоните следват строги правила за сдвояване на основата само за първите две бази на кодона. Този ефект обаче не се проявява във всички трети позиции на всички mRNA кодони.

РНК и аминокиселини

Въз основа на хипотезата за колебание беше предсказано наличието на поне две трансферни РНК за всяка аминокиселина с кодони, показващи пълна дегенерация, което се оказа вярно.

Тази хипотеза също предсказва появата на три трансферни РНК за шестте серинови кодона. Всъщност са описани три tRNA за серин:

- tRNA за серин 1 (антикодон AGG) се свързва с кодони UCU и UCC.

- tRNA за серин 2 (AGU антикодон) се свързва с UCA и UCG кодоните.

- tRNA за серин 3 (антикодон UCG) се свързва към AGU и AGC кодоните.

Тези специфични особености бяха проверени чрез стимулирано свързване на пречистени аминоацил-тРНК тринуклеотиди с рибозоми in vitro.

И накрая, няколко трансферни РНК съдържат основния инозин, който се получава от пуринов хипоксантин. Инозинът се получава чрез пост-транскрипционна модификация на аденозин.

Хипотезата на крик предсказва, че когато инозинът присъства в 5 'края на антикодон (положението на колебание), той ще се сдвои с урацил, цитозин или аденин в кодона.

Всъщност пречистена аланил-тРНК, съдържаща инозин (I) в позиция 5 'на антикодона, се свързва с рибозоми, активирани с GCU, GCC или GCA тринуклеотиди.

Същият резултат е получен с други tRNAs, пречистени с инозин в позиция 5 'на антикодона. По този начин хипотезата на крик вълни обяснява много добре връзките между тРНК и кодони, като се има предвид генетичният код, който е изроден, но подреден.

Препратки

1. Брукър, Р. (2012). Понятия за генетика (1-во издание). The McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Браун, Т. (2006). Геноми 3 (3 ^-ти). Garland Science.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Въведение в генетичния анализ (11-то издание). WH Freeman
4. Люис, Р. (2015). Човешката генетика: концепции и приложения (11-то издание). Образование McGraw-Hill.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Принципи на генетиката (6-то изд.). Джон Уайли и синове.