АНТИКОДОН: ОПИС, ФУНКЦІЇ ТА РІЗНИЦЯ З КОДОНОМ - БІОЛОГІЯ - 2025

Антикодоновая є послідовність з трьох нуклеотидів , яка присутня в молекулі перенесення РНК (тРНК), функція якого полягає у визнанні іншу послідовність з трьох нуклеотидів , яка присутня в молекулі РНК (мРНК).

Це розпізнавання між кодонами та антикодонами є антипаралельним; тобто один розташований у напрямку 5 '-> 3', а інший з'єднаний у напрямку 3 '-> 5'. Це розпізнавання між послідовностями трьох нуклеотидів (триплетів) є важливим для процесу трансляції; тобто в синтезі білків в рибосомі.

2D (зліва) і 3D (справа) структура трансферної РНК

Таким чином, під час трансляції месенджерні молекули РНК «зчитуються» через розпізнавання їх кодонів антикодонами передавальних РНК. Ці молекули так названі тому, що вони передають конкретну амінокислоту молекулі білка, що утворюється на рибосомі.

Є 20 амінокислот, кожна кодована певним тріплетом. Однак деякі амінокислоти кодуються більш ніж одним триплетом.

Крім того, деякі кодони розпізнаються антикодонами в молекулах переносної РНК, які не мають амінокислот; це так звані стоп-кодони.

Опис

Антикодон складається з послідовності з трьох нуклеотидів, які можуть містити будь-яку з наступних азотистих основ: аденін (А), гуанін (G), урацил (U) або цитозин (C) у поєднанні трьох нуклеотидів таким чином, що він працює як код.

Антикодони завжди знаходяться в молекулах переносної РНК і завжди знаходяться 3 '-> 5'. Структура цих тРНК схожа на конюшину таким чином, що вона підрозділяється на чотири петлі (або петлі); в одній із петель - антикодон.

Антикодони мають важливе значення для розпізнавання кодонів месенджерних РНК і, отже, для процесу синтезу білка у всіх живих клітинах.

Особливості

Основна функція антикодонів полягає в специфічному розпізнаванні триплетів, що складають кодони в молекулах месенджери РНК. Ці кодони - це інструкція, скопійована з молекули ДНК, щоб продиктувати порядок амінокислот у білку.

Оскільки транскрипція (синтез копій месенджерної РНК) відбувається в напрямку 5 '-> 3', кодони месенджерної РНК мають таку орієнтацію. Тому антикодони, присутні в молекулах переносної РНК, повинні мати протилежну орієнтацію, 3 '-> 5'.

Цей союз зумовлений взаємодоповненням. Наприклад, якщо кодон 5'-AGG-3 ', то антикодон є 3'-UCC-5'. Цей тип специфічної взаємодії між кодонами та антикодонами є важливим етапом, який дозволяє нуклеотидній послідовності в месенджерній РНК кодувати послідовність амінокислот всередині білка.

Відмінності між антикодоном та кодоном

- Антикодони - тринуклеотидні одиниці в тРНК, комплементарні кодонам в мРНК. Вони дозволяють тРНК постачати правильні амінокислоти під час виробництва білка. Натомість кодони - це тринуклеотидні одиниці в ДНК або мРНК, що кодують специфічну амінокислоту в синтезі білка.

- Антикодони є ланкою між нуклеотидної послідовністю мРНК та амінокислотною послідовністю білка. Швидше за все, кодони передають генетичну інформацію з ядра, де знаходиться ДНК, в рибосоми, де відбувається синтез білка.

- Антикодон знаходиться в антикодоновій групі молекули тРНК, на відміну від кодонів, які розташовані в молекулі ДНК та мРНК.

- Антикодон доповнює відповідний кодон. Натомість кодон в мРНК є комплементарним нуклеотидним тріплетом певного гена в ДНК.

- ТРНК містить антикодон. На відміну від цього, мРНК містить ряд кодонів.

Гіпотеза гойдалки

Гіпотеза хитання пропонує, що з'єднання між третім нуклеотидом кодона месенджерної РНК та першим нуклеотидом антикодону переносної РНК є менш специфічними, ніж стики між двома іншими нуклеотидами триплету.

Крік описав це явище як "гойдання" в третьому положенні кожного кодона. У такому положенні відбувається щось, що дозволяє суглобам бути менш суворими, ніж зазвичай. Він також відомий як коливання або коливання.

Ця гіпотеза крику пояснює, як антикодон даної тРНК може поєднуватися з двома або трьома різними кодонами мРНК.

Крик запропонував, що оскільки спарювання бази (між базою 59 антикодону в тРНК та базою 39 кодону в мРНК) є менш жорстким, ніж нормальне, на цьому місці дозволено деяке "коливання" або знижений спорідненість.

В результаті одна тРНК часто розпізнає два-три пов'язаних кодона, які задають дану амінокислоту.

Зазвичай водневі зв’язки між основами тРНК антикодонів та мРНК кодонами відповідають суворим правилам спарювання базових даних лише для перших двох основ кодона. Однак цей ефект спостерігається не у всіх третіх положеннях усіх кодонів мРНК.

РНК та амінокислоти

Виходячи з гіпотези коливання, було передбачено існування щонайменше двох трансферних РНК для кожної амінокислоти з кодонами, що демонструють повну дегенеративність, що виявилося правдою.

Ця гіпотеза також передбачала появу трьох трансферних РНК для шести серинових кодонів. Дійсно, для серину були охарактеризовані три тРНК:

- тРНК для серину 1 (антикодон AGG) зв'язується з кодонами UCU та UCC.

- тРНК для серину 2 (антикодон AGU) зв'язується з кодонами UCA та UCG.

- тРНК для серину 3 (антикодон UCG) зв'язується з кодонами AGU та AGC.

Ці особливості були перевірені стимульованим зв'язуванням очищених аміноацил-тРНК тринуклеотидів in рибосоми in vitro.

Нарешті, кілька трансферних РНК містять основний інозин, який виготовлений з гіпоксантину пурину. Інозин виробляється посттранскрипційною модифікацією аденозину.

Гіпотеза крику коливання передбачала, що коли інозин присутній на 5 'кінці антикодону (положення коливання), він буде поєднуватися з урацилом, цитозином або аденіном у кодоні.

Фактично, очищена аланіл-тРНК, що містить інозин (I) у положенні 5 'антикодону, зв'язується з рибосомами, активованими тринуклеотидами GCU, GCC або GCA.

Такий самий результат був отриманий з іншими тРНК, очищеними інозином у положенні 5 'антикодону. Таким чином, гіпотеза крику коливань дуже добре пояснює зв’язки між тРНК та кодонами з урахуванням генетичного коду, який є виродженим, але впорядкованим.

Список літератури

1. Брукер, Р. (2012). Поняття генетики (1-е видання). Компанії McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Браун, Т. (2006). Геноми 3 (3- ^й ). Гарленд Наука.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Вступ до генетичного аналізу (11-е видання). WH Freeman
4. Льюїс, Р. (2015). Генетика людини: поняття та програми (11-е видання). Освіта McGraw-Hill.
5. Снустад, Д. та Сіммонс, М. (2011). Принципи генетики (6-е видання). Джон Вілі та сини.