Антикодоновую представляет собой последовательность из трех нуклеотидов , которая присутствует в молекуле переноса РНК (тРНК), функция которого заключается в признании другую последовательность из трех нуклеотидов , которая присутствует в молекуле РНК (мРНК).
Это распознавание между кодонами и антикодонами антипараллельно; то есть один расположен в направлении 5 '-> 3', а другой соединен в направлении 3 '-> 5'. Это распознавание между последовательностями из трех нуклеотидов (триплетов) необходимо для процесса трансляции; то есть в синтезе белков в рибосоме.
2D (слева) и 3D (справа) структура транспортной РНК
Таким образом, во время трансляции молекулы матричной РНК «считываются» благодаря распознаванию их кодонов антикодонами транспортных РНК. Эти молекулы названы так потому, что они передают определенную аминокислоту молекуле белка, которая образуется на рибосоме.
Есть 20 аминокислот, каждая из которых кодируется определенным триплетом. Однако некоторые аминокислоты кодируются более чем одним триплетом.
Кроме того, некоторые кодоны распознаются антикодонами в молекулах транспортной РНК, к которым не присоединены никакие аминокислоты; это так называемые стоп-кодоны.
Описание
Антикодон состоит из последовательности из трех нуклеотидов, которые могут содержать любое из следующих азотистых оснований: аденин (A), гуанин (G), урацил (U) или цитозин (C) в комбинации из трех нуклеотидов таким образом, что он работает как код.
Антикодоны всегда находятся в молекулах транспортной РНК и всегда расположены 3 '-> 5'. Структура этих тРНК аналогична структуре клевера, так что она подразделяется на четыре петли (или петли); в одной из петель находится антикодон.
Антикодоны необходимы для распознавания кодонов информационной РНК и, следовательно, для процесса синтеза белка во всех живых клетках.
Характеристики
Основная функция антикодонов - специфическое распознавание триплетов, составляющих кодоны в молекулах информационной РНК. Эти кодоны представляют собой инструкции, которые были скопированы с молекулы ДНК, чтобы определять порядок аминокислот в белке.
Поскольку транскрипция (синтез копий информационной РНК) происходит в направлении 5 '-> 3', кодоны информационной РНК имеют эту ориентацию. Следовательно, антикодоны, присутствующие в молекулах транспортной РНК, должны иметь противоположную ориентацию, 3 '-> 5'.
Этот союз обусловлен дополнительностью. Например, если кодоном является 5'-AGG-3 ', антикодоном является 3'-UCC-5'. Этот тип специфического взаимодействия между кодонами и антикодонами является важным шагом, который позволяет нуклеотидной последовательности в информационной РНК кодировать аминокислотную последовательность в белке.
Различия между антикодоном и кодоном
- Антикодоны - это тринуклеотидные единицы в тРНК, комплементарные кодонам в мРНК. Они позволяют тРНК поставлять нужные аминокислоты во время производства белка. Вместо этого кодоны представляют собой тринуклеотидные единицы в ДНК или мРНК, кодирующие конкретную аминокислоту при синтезе белка.
- Антикодоны - это связь между нуклеотидной последовательностью мРНК и аминокислотной последовательностью белка. Скорее, кодоны передают генетическую информацию от ядра, в котором обнаружена ДНК, к рибосомам, где происходит синтез белка.
- Антикодон находится в антикодоновом плече молекулы тРНК, в отличие от кодонов, которые расположены в молекуле ДНК и мРНК.
- Антикодон является дополнительным к соответствующему кодону. Вместо этого кодон в мРНК комплементарен триплету нуклеотидов определенного гена в ДНК.
- тРНК содержит антикодон. Напротив, мРНК содержит ряд кодонов.
Гипотеза качелей
Гипотеза качания предполагает, что соединения между третьим нуклеотидом кодона информационной РНК и первым нуклеотидом антикодона транспортной РНК менее специфичны, чем соединения между двумя другими нуклеотидами триплета.
Крик описал это явление как «покачивание» в третьей позиции каждого кодона. Что-то происходит в этом положении, что позволяет суставам быть менее строгими, чем обычно. Это также известно как колебание или колебание.
Эта гипотеза криковского колебания объясняет, как антикодон данной тРНК может сочетаться с двумя или тремя различными кодонами мРНК.
Крик предположил, что, поскольку спаривание оснований (между основанием 59 антикодона в тРНК и основанием 39 кодона в мРНК) менее жесткое, чем обычно, на этом участке допускается некоторое «колебание» или пониженная аффинность.
В результате одна тРНК часто распознает два или три связанных кодона, которые определяют данную аминокислоту.
Обычно водородные связи между основаниями антикодонов тРНК и кодонами мРНК подчиняются строгим правилам спаривания оснований только для первых двух оснований кодона. Однако этот эффект проявляется не во всех третьих положениях всех кодонов мРНК.
РНК и аминокислоты
Основываясь на гипотезе колебания, было предсказано существование по крайней мере двух РНК переноса для каждой аминокислоты с кодонами, демонстрирующими полную вырожденность, что оказалось правдой.
Эта гипотеза также предсказывала появление трех РНК переноса для шести кодонов серина. Действительно, для серина были охарактеризованы три тРНК:
- тРНК серина 1 (антикодон AGG) связывается с кодонами UCU и UCC.
- тРНК серина 2 (антикодон AGU) связывается с кодонами UCA и UCG.
- тРНК серина 3 (антикодон UCG) связывается с кодонами AGU и AGC.
Эти специфичности были подтверждены путем стимулирования связывания очищенных тринуклеотидов аминоацил-тРНК с рибосомами in vitro.
Наконец, несколько транспортных РНК содержат основание инозин, которое состоит из пуринового гипоксантина. Инозин продуцируется посттранскрипционной модификацией аденозина.
Гипотеза Крика предсказывает, что, когда инозин присутствует на 5'-конце антикодона (положение колебания), он будет спариваться с урацилом, цитозином или аденином на кодоне.
Фактически, очищенная аланил-тРНК, содержащая инозин (I) в 5'-положении антикодона, связывается с рибосомами, активированными тринуклеотидами GCU, GCC или GCA.
Тот же результат был получен с другими тРНК, очищенными инозином в 5'-положении антикодона. Таким образом, гипотеза криковского колебания очень хорошо объясняет отношения между тРНК и кодонами с учетом генетического кода, который является вырожденным, но упорядоченным.
Ссылки
- Брукер, Р. (2012). Концепции генетики (1-е изд.). Компании McGraw-Hill, Inc.
- Браун, Т. (2006). Геномы 3 (3- й ). Наука о гирляндах.
- Гриффитс А., Весслер С., Кэрролл С. и Добли Дж. (2015). Введение в генетический анализ (11-е изд.). WH Freeman
- Льюис, Р. (2015). Генетика человека: концепции и приложения (11-е изд.). McGraw-Hill Education.
- Снустад, Д. и Симмонс, М. (2011). Принципы генетики (6-е изд.). Джон Уайли и сыновья.