Anticodón: opis, funkcje i różnice z kodonem

Antyodon to sekwencja trzech nukleotydów, która jest obecna w transferowanej cząsteczce RNA (tRNA), której zadaniem jest rozpoznawanie innej sekwencji trzech nukleotydów, która jest obecna w cząsteczce informacyjnego RNA (mRNA).

To rozpoznanie między kodonami i antyklonami jest antyrównoległe; to znaczy, że jeden znajduje się w kierunku 5 '-> 3', a drugi w kierunku 3 '-> 5'. To rozpoznanie między sekwencjami trzech nukleotydów (trypletów) ma zasadnicze znaczenie dla procesu translacji; to znaczy w syntezie białek w rybosomie.

Zatem podczas translacji cząsteczki informacyjnego RNA są „odczytywane” przez rozpoznawanie ich kodonów przez antyklony transferowanych RNA. Te cząsteczki są tak nazywane, ponieważ przenoszą specyficzny aminokwas do cząsteczki białka, która tworzy się w rybosomie.

Istnieje 20 aminokwasów, z których każdy jest kodowany przez konkretny triplet. Jednak niektóre aminokwasy są kodowane przez więcej niż jeden tryplet.

Dodatkowo, niektóre kodony są rozpoznawane przez antyklony w transferowanych cząsteczkach RNA, które nie mają przyłączonych aminokwasów; Są to tak zwane kodony stop.

Opis

Antyodon jest tworzony przez sekwencję trzech nukleotydów, które mogą zawierać dowolne z następujących zasad azotowych: adenina (A), guanina (G), uracyl (U) lub cytozyna (C) w kombinacji trzech nukleotydów, w taki sposób, że Działa jak kod.

Antyodony zawsze znajdują się w cząsteczkach przenoszącego RNA i zawsze leżą w kierunku 3 '-> 5'. Struktura tych tRNA jest podobna do koniczyny, w taki sposób, że jest podzielona na cztery pętle (lub pętle); w jednej z pętli znajduje się anticodon.

Antyodony są niezbędne do rozpoznawania kodonów informacyjnego RNA i, w konsekwencji, do procesu syntezy białek we wszystkich żywych komórkach.

Funkcje

Główną funkcją antyklonów jest specyficzne rozpoznawanie tripletów, które tworzą kodony w cząsteczkach informacyjnego RNA. Kodony te są instrukcjami skopiowanymi z cząsteczki DNA, aby dyktować kolejność aminokwasów w białku.

Ponieważ transkrypcja (synteza kopii RNA informacyjnego) występuje w kierunku 5 '-> 3', kodony w informacyjnym RNA mają tę orientację. Dlatego antykodony obecne w transferowanych cząsteczkach RNA muszą mieć przeciwną orientację, 3 '-> 5'.

Ten związek wynika z komplementarności. Na przykład, jeśli jeden kodon to 5'-AGG-3 ', antykodem jest 3'-UCC-5'. Ten typ swoistych oddziaływań między kodonami i przeciwkodami jest ważnym etapem, który pozwala sekwencji nukleotydowej w informacyjnym RNA kodować sekwencję aminokwasów w białku.

Różnice między antykodem i kodonem

- Antyodony są jednostkami trinukleotydowymi w tRNA, komplementarnymi do kodonów w mRNA. Pozwalają one tRNA dostarczać prawidłowe aminokwasy podczas produkcji białka. Natomiast kodony są jednostkami trinukleotydów w DNA lub mRNA, które kodują specyficzny aminokwas w syntezie białek.

- Antykodony są łącznikiem między sekwencją nukleotydową mRNA a sekwencją aminokwasową białka. W przeciwieństwie do tego, kodony przekazują informacje genetyczne z jądra, w którym znajduje się DNA, do rybosomów, w których zachodzi synteza białek.

- Antyodon znajduje się w ramieniu Anticodon cząsteczki tRNA, w przeciwieństwie do kodonów, które znajdują się w cząsteczce DNA i mRNA.

- Antyodon jest komplementarny do odpowiedniego kodonu. W przeciwieństwie do tego, kodon w mRNA jest komplementarny do trypletu nukleotydów pewnego genu w DNA.

- tRNA zawiera antykodon. W przeciwieństwie do tego, mRNA zawiera wiele kodonów.

Tocząca się hipoteza

Hipoteza równoważąca sugeruje, że połączenia między trzecim nukleotydem kodonu informacyjnego RNA a pierwszym nukleotydem antyklonu przenoszonego RNA są mniej specyficzne niż połączenia między dwoma innymi nukleotydami trypletu.

Crick opisał to zjawisko jako „kołysanie” w trzeciej pozycji każdego kodonu. Coś się dzieje w tej pozycji, która pozwala związkom być mniej surowym niż normalnie. Znany jest również jako chybotanie lub tamboleo.

Ta hipoteza chwiejności Cricka wyjaśnia, w jaki sposób antodod danego tRNA można sparować z dwoma lub trzema różnymi kodonami mRNA.

Crick zaproponował, że ponieważ parowanie zasad (między zasadą 59 antyklonu w tRNA i zasadą 39 kodonu w mRNA) jest mniej rygorystyczne niż normalnie, dozwolone jest pewne „chybotanie” lub zmniejszone powinowactwo w tym miejscu.

W rezultacie pojedynczy tRNA często rozpoznaje dwa lub trzy pokrewne kodony, które określają dany aminokwas.

Zwykle wiązania wodorowe między zasadami antododonów tRNA i kodonami mRNA przestrzegają ścisłych zasad parowania zasad tylko dla pierwszych dwóch zasad kodonu. Jednak ten efekt nie występuje we wszystkich trzecich pozycjach wszystkich kodonów mRNA.

RNA i aminokwasy

Opierając się na hipotezie wahań, przewidywano istnienie co najmniej dwóch transferowych RNA dla każdego aminokwasu z kodonami wykazującymi całkowitą degenerację, co okazało się prawdą.

Hipoteza ta przewidywała również pojawienie się trzech transferowanych RNA dla wszystkich sześciu kodonów serynowych. Rzeczywiście, trzy tRNA dla seryny zostały scharakteryzowane:

- tRNA dla seryny 1 (anticodon AGG) wiąże się z kodonami UCU i UCC.

- tRNA dla seryny 2 (anticodon AGU) wiąże się z kodonami UCA i UCG.

- tRNA dla seryny 3 (anticodon UCG) wiąże się z kodonami AGU i AGC.

Te specyficzności zweryfikowano przez stymulowane wiązanie oczyszczonych trinukleotydów aminoacylo-tRNA do rybosomów in vitro.

Wreszcie kilka transferowanych RNA zawiera zasadę inozynową, która jest wytwarzana z puryn hipoksantyny. Inozyna jest wytwarzana przez posttranskrypcyjną modyfikację adenozyny.

Hipoteza chybotania Cricka przewidywała, że ​​gdy inozyna jest obecna na końcu 5 'antykodu (pozycja oscylacji), sparuje się z uracylem, cytozyną lub adeniną w kodonie.

W rzeczywistości oczyszczony alanyl-tRNA zawierający inozynę (I) w pozycji 5 'antykodu wiąże się z rybosomami aktywowanymi trinukleotydami GCU, GCC lub GCA.

Ten sam wynik otrzymano z innymi tRNA oczyszczonymi za pomocą inozyny w pozycji 5 'antykodu. Dlatego hipoteza chybotania Cricka bardzo dobrze wyjaśnia relacje między tRNA a kodonami, biorąc pod uwagę kod genetyczny, który jest zdegenerowany, ale uporządkowany.