Anticodon je zaporedje treh nukleotidov, ki je prisotna v molekuli transfernih RNA (tRNA), katerih funkcija je, da prepozna drugo zaporedje treh nukleotidov, ki je prisoten v molekulo RNA (mRNA).
To prepoznavanje med kodoni in antikodoni je protiparalno; to pomeni, da je eden nameščen v smeri 5 '-> 3', drugi pa je povezan v smeri 3 '-> 5'. Ta prepoznava med zaporedji treh nukleotidov (trojčkov) je bistvena za postopek prevajanja; torej v sintezi beljakovin v ribosomu.
2D (levo) in 3D (desno) struktura prenosne RNA
Tako se med prevajanjem glasbene RNA molekule "odčitajo" s pomočjo prepoznavanja njihovih kodonov po antikodonih prenosnih RNK. Te molekule so tako imenovane, ker prenesejo določeno aminokislino na molekulo proteina, ki se tvori na ribosomu.
Obstaja 20 aminokislin, od katerih je vsaka kodirana z določenim tripletom. Vendar pa nekatere aminokisline kodirajo več kot en triplet.
Poleg tega nekateri kodoni prepoznajo antikodone v molekulah prenosa RNA, ki nimajo vezanih aminokislin; to so tako imenovani stop kodoni.
Opis
Antikodon je sestavljen iz zaporedja treh nukleotidov, ki lahko vsebujejo katero koli od naslednjih dušikovih baz: adenin (A), gvanin (G), uracil (U) ali citozin (C) v kombinaciji treh nukleotidov, in sicer tako, da deluje kot koda.
Antikodoni se vedno nahajajo v prenosu RNA molekul in se vedno nahajajo 3 '-> 5'. Struktura teh tRNK je podobna detelji, tako da je razdeljena na štiri zanke (ali zanke); v eni od zank je antikodon.
Antikodoni so ključnega pomena za prepoznavanje kodonov RNA v messengerju in posledično za proces sinteze beljakovin v vseh živih celicah.
Lastnosti
Glavna funkcija antikodov je specifično prepoznavanje trojčkov, ki sestavljajo kodone v molekulah RNA. Ti kodoni so navodila, ki so bila prepisana iz molekule DNK, da narekujejo vrstni red aminokislin v proteinu.
Ker se prepisovanje (sinteza kopij messenger RNA) zgodi v smeri 5 '-> 3', imajo kodoni v messenger RNA to usmeritev. Zato morajo imeti antikodi, prisotni v molekulah prenosne RNK, nasprotno usmerjeno, 3 '-> 5'.
Ta zveza je posledica komplementarnosti. Na primer, če je kodon 5 '-AGG-3', je antikodon 3 '-UCC-5'. Ta vrsta specifične interakcije med kodoni in antikodoni je pomemben korak, ki omogoča, da nukleotidno zaporedje v messenger RNA zakodira zaporedje aminokislin znotraj proteina.
Razlike med antikodonom in kodonom
- Antikodoni so trinukleotidne enote v tRNA, ki dopolnjujejo kodone v mRNA. TRNA omogočajo, da oskrbujejo pravilne aminokisline med proizvodnjo beljakovin. Namesto tega so kodoni trinukleotidne enote v DNA ali mRNA, ki kodirajo specifično aminokislino v sintezi beljakovin.
- Antikodoni so vez med nukleotidnim zaporedjem mRNA in aminokislinskim zaporedjem proteina. Namesto tega kodoni prenašajo genetske informacije iz jedra, kjer najdemo DNK, v ribosome, kjer poteka sinteza beljakovin.
- Antikodon najdemo v antikodonski veji molekule tRNA, za razliko od kodonov, ki se nahajajo v molekuli DNK in mRNA.
- Antikodon dopolnjuje zadevni kodon. Namesto tega, kodon v mRNA dopolnjuje nukleotidni triplet določenega gena v DNK.
- tRNA vsebuje antikodon. Nasprotno pa mRNA vsebuje številne kodone.
Nihajna hipoteza
Gibljiva hipoteza predlaga, da so stičišča med tretjim nukleotidom kodona messenger RNA in prvim nukleotidom antikodona prenosne RNA manj specifična kot stičišča med drugima dvema nukleotidama trojice.
Crick je ta pojav opisal kot "zibanje" v tretjem položaju vsakega kodona. V tem položaju se zgodi nekaj, kar omogoča, da so sklepi manj strogi kot običajno. Znano je tudi kot nihanje oz.
Ta hipoteza o krikovem nihanju pojasnjuje, kako se lahko antikodon določene tRNA pari z dvema ali tremi različnimi kodroni mRNA.
Crick je predlagal, da je bazno združevanje (med bazo 59 antikodona v tRNA in bazo 39 kodona v mRNA) manj strogo kot običajno, na tem mestu je dovoljeno nekaj "nihanja" ali zmanjšane afinitete.
Posledično ena sama tRNA prepozna dva ali tri povezane kodone, ki določajo določeno aminokislino.
Običajno vodikove vezi med bazami antikonodov tRNA in kodoni mRNA sledijo strogim osnovnim pravilom združevanja samo za prvi dve bazi kodona. Vendar pa se ta učinek ne pojavi pri vseh tretjih položajih vseh mRNA kodonov.
RNA in aminokisline
Na podlagi hipoteze nihanja je bilo predvideno obstoj vsaj dveh prenosnih RNK za vsako aminokislino s kodoni, ki kažejo popolno degeneracijo, kar se je izkazalo za resnično.
Ta hipoteza je tudi napovedovala pojav treh prenosnih RNK za šest serinskih kodonov. Dejansko so bile za serin značilne tri tRNA:
- tRNA za serin 1 (antikodon AGG) se veže na kodona UCU in UCC.
- tRNA za serin 2 (AGU antikodon) se veže na kodo UCA in UCG.
- tRNA za serin 3 (antikodon UCG) se veže na kodona AGU in AGC.
Te posebnosti so bile preverjene s stimulirano vezavo očiščenih aminoacil-tRNA trinukleotidov in ribosome in vitro.
Končno več prenosnih RNK vsebuje osnovni inozin, ki je izdelan iz purin hipoksantina. Inozin nastaja s post-transkripcijsko modifikacijo adenozina.
Krikova hipoteza o nihanju je napovedovala, da se bo, kadar je inozin prisoten na 5 'koncu antikodona (položaj mahanja), paril z uracilom, citozinom ali adeninom v kodonu.
Pravzaprav se prečiščena alanil-tRNA, ki vsebuje inozin (I) na položaju 5 'antikodona, veže na ribosome, aktivirane z trikukleotidi GCU, GCC ali GCA.
Enak rezultat smo dobili z drugimi tRNA, očiščenimi z inozinom na 5 'položaju antikodona. Tako hipoteza Crick wobble zelo dobro razloži razmerja med tRNA in kodoni glede na gensko kodo, ki je degenerirana, a urejena.
Reference
- Brooker, R. (2012). Pojmi genetike (1. izd.). McGraw-Hill Companies, Inc.
- Brown, T. (2006). Genomi 3 (3. r. ). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11. izd.). WH Freeman
- Lewis, R. (2015). Human Genetics: koncepti in aplikacije (11. izd.). McGraw-Hill izobraževanje.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Načela genetike (6. izd.). John Wiley in sinovi.