Antikodoni on kolmen peräkkäisen nukleotidin, joka on läsnä molekyylin siirtäjä-RNA (tRNA), jonka tehtävänä on tunnistaa toinen kolmen peräkkäisen nukleotidin, joka on läsnä molekyylin lähetti-RNA (mRNA).
Tämä tunnistus kodonien ja antikodonien välillä on vastakkainen; ts. yksi sijaitsee 5 '-> 3' suunnassa, kun taas toinen on kytketty 3 '-> 5' suuntaan. Tämä tunnistus kolmen nukleotidin (triplettien) sekvenssien välillä on välttämätöntä translaatioprosessille; ts. proteiinien synteesissä ribosomissa.
Siirto-RNA: n 2D (vasen) ja 3D (oikea) rakenne
Siten translaation aikana lähetti-RNA-molekyylit "luetaan" tunnistamalla niiden kodonit siirto-RNA: n antikodoneilla. Nämä molekyylit ovat niin kutsuttuja, koska ne siirtävät spesifisen aminohapon proteiinimolekyyliin, jota muodostuu ribosomiin.
Siinä on 20 aminohappoa, joista kukin koodaa tietty tripletti. Joitakin aminohappoja koodaa kuitenkin enemmän kuin yksi tripletti.
Lisäksi antikodonit tunnistavat joitain kodoneja siirto-RNA-molekyyleissä, joihin ei ole kiinnitetty aminohappoja; nämä ovat ns. lopetuskodoneja.
Kuvaus
Antikodoni koostuu kolmen nukleotidin sekvenssistä, joka voi sisältää mitä tahansa seuraavista typpipohjaisista emäksistä: adeniini (A), guaniini (G), urasiili (U) tai sytosiini (C) kolmen nukleotidin yhdistelmässä siten, että se toimii kuin koodi.
Antikodoneja löytyy aina siirto-RNA-molekyyleistä ja ne sijaitsevat aina 3 '-> 5'. Näiden tRNA: ien rakenne on samanlainen kuin apila, siten että se on jaettu neljään silmukkaan (tai silmukoihin); yhdessä silmukoissa on antikodoni.
Antikodonit ovat välttämättömiä lähetti-RNA-kodonien tunnistamiselle ja siten proteiinisynteesin prosessille kaikissa elävissä soluissa.
ominaisuudet
Antikodonien päätehtävänä on tunnistaa kolmoset, jotka muodostavat kodonit Messenger-RNA-molekyyleissä. Nämä kodonit ovat ohjeita, jotka on kopioitu DNA-molekyylistä, jotta sanotaan proteiini aminohappojen järjestys.
Koska transkriptio (lähetti-RNA: n kopioiden synteesi) tapahtuu 5 '-> 3' -suunnassa, lähetti-RNA: n kodoneilla on tämä suunta. Siksi siirto-RNA-molekyyleissä läsnä olevien antikoodonien tulee olla päinvastaisessa suunnassa, 3 '-> 5'.
Tämä liitto johtuu täydentävyydestä. Esimerkiksi, jos kodoni on 5'-AGG-3 ', antikodoni on 3'-UCC-5'. Tämän tyyppinen kodonien ja antikodonien välinen spesifinen vuorovaikutus on tärkeä vaihe, joka sallii lähetti-RNA: n nukleotidisekvenssin koodata aminohapposekvenssiä proteiinissa.
Antikodonin ja kodonin erot
- Antikodonit ovat tRNA: n trinukleotidiyksiköitä, komplementaarisia mRNA: n kodoneille. Niiden avulla tRNA: t toimittavat oikeat aminohapot proteiinin tuotannon aikana. Sen sijaan kodonit ovat trinukleotidiyksiköitä DNA: ssa tai mRNA: ssa, jotka koodaavat spesifistä aminohappoa proteiinisynteesissä.
- Antikodonit ovat linkki mRNA: n nukleotidisekvenssin ja proteiinin aminohapposekvenssin välillä. Pikemminkin kodonit siirtävät geneettistä tietoa ytimestä, josta DNA: ta löydetään, ribosomeihin, joissa tapahtuu proteiinisynteesi.
- Antikodoni löytyy tRNA-molekyylin antikodonivarresta, toisin kuin kodonit, jotka sijaitsevat DNA- ja mRNA-molekyylissä.
- Antikodoni on komplementaarinen vastaavalle kodonille. Sen sijaan mRNA: n kodoni on komplementaarinen DNA: n tietyn geenin nukleotiditripalan kanssa.
- tRNA sisältää antikodonin. Sitä vastoin mRNA sisältää useita kodoneja.
Keinuhypoteesi
Keinuhypoteesi ehdottaa, että lähetti-RNA: n kodonin kolmannen nukleotidin ja siirto-RNA: n antikodonin ensimmäisen nukleotidin väliset liitokset ovat vähemmän spesifisiä kuin triplettin kahden muun nukleotidin väliset liitokset.
Crick kuvaili tätä ilmiötä "keinuvana" kunkin kodonin kolmannessa asemassa. Siinä tapahtuu jotain, joka sallii nivelten olla vähemmän tiukka kuin normaalisti. Sitä kutsutaan myös heiluttamaan tai heiluttamaan.
Tämä Crick-heilahdushypoteesi selittää, kuinka tietyn tRNA: n antikodoni pystyy pariksi kahden tai kolmen erilaisen mRNA-kodonin kanssa.
Crick ehdotti, että koska emäparien muodostaminen (tRNA: n antikodonin emäksen 59 ja mRNA: n kodonin emäksen 39 välillä) on vähemmän tiukat kuin normaalisti, tässä kohdassa sallitaan jonkinlainen "heiluminen" tai vähentynyt affiniteetti.
Seurauksena yksi tRNA tunnistaa usein kaksi tai kolme sukulaisesta kodonia, jotka määrittelevät tietyn aminohapon.
Normaalisti vR-sidokset tRNA-antikodonien emästen ja mRNA-kodonien välillä seuraavat tiukkoja emäspariutumissääntöjä vain kodonin kahdelle emäkselle. Tätä vaikutusta ei kuitenkaan esiinny kaikkien mRNA-kodonien kaikissa kolmansissa asemissa.
RNA ja aminohapot
Huojuntahypoteesin perusteella ennustettiin ainakin kahden siirto-RNA: n olemassaolo kullekin aminohapolle kodoneilla, joilla oli täydellinen degeneraatio, mikä on osoitettu olevan totta.
Tämä hypoteesi ennusti myös kolmen siirto-RNA: n esiintymisen kuudelle seriinikoodonille. Tosiaan, seriinille on karakterisoitu kolme tRNA: ta:
- seriini 1: n tRNA (antikodoni AGG) sitoutuu UCU: n ja UCC: n kodoneihin.
- seriini 2: n tRNA (AGU-antikodoni) sitoutuu UCA- ja UCG-kodoneihin.
- seriini 3: n tRNA (antikodoni UCG) sitoutuu AGU- ja AGC-kodoneihin.
Nämä spesifisyydet varmistettiin puhdistettujen aminoasyyli-tRNA-trinukleotidien stimuloidulla sitoutumisella ribosomeihin in vitro.
Lopuksi, useat siirto-RNA: t sisältävät emäksisen inosiinin, joka on valmistettu puriinihypoksantiinista. Inosiinia tuotetaan adenosiinin transkriptionaalisella modifikaatiolla.
Crickin heilahteleva hypoteesi ennusti, että kun inosiini on läsnä antikodonin 5'-päässä (heiluvuusasento), se pariutuu urasiilin, sytosiinin tai adeniinin kanssa kodonissa.
Itse asiassa puhdistettu alanyyli-tRNA, joka sisältää inosiinia (I) antikodonin 5'-asemassa, sitoutuu ribosomeihin, jotka on aktivoitu GCU-, GCC- tai GCA-trinukleotideilla.
Sama tulos on saatu muilla tRNA: lla, jotka on puhdistettu inosiinilla antikodonin 5'-asemassa. Siten Crick-huojuntahypoteesi selittää erittäin hyvin tRNA: n ja kodonien väliset suhteet, kun otetaan huomioon geneettinen koodi, joka on rappeutunut, mutta asianmukainen.
Viitteet
- Brooker, R. (2012). Genetiikan käsitteet (1. painos). McGraw-Hill Companies, Inc.
- Brown, T. (2006). Genomit 3 (kolmas). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Johdatus geneettiseen analyysiin (11. painos). WH Freeman
- Lewis, R. (2015). Ihmisgenetiikka: käsitteet ja sovellukset (11. painos). McGraw-Hill koulutus.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Genetiikan periaatteet (6. painos). John Wiley ja pojat.