ANTICODON: BESKRIVNING, FUNKTIONER OCH SKILLNAD MED KODON - BIOLOGI - 2025

En antikodon är en sekvens av tre nukleotider som finns i en molekyl för överförings-RNA (tRNA), vars funktion är att känna igen en annan sekvens av tre nukleotider som är närvarande i en molekyl av messenger-RNA (mRNA).

Detta igenkänning mellan kodoner och antikodoner är antiparallell; det vill säga den ena är belägen i 5 '-> 3' -riktningen medan den andra är kopplad i 3 '-> 5' -riktningen. Detta igenkänning mellan sekvenser av tre nukleotider (tripletter) är avgörande för översättningsprocessen; det vill säga vid syntesen av proteiner i ribosomen.

2D (vänster) och 3D (höger) struktur för en överförings-RNA

Under översättning "läses" således budbärarens RNA-molekyler genom igenkänningen av deras kodoner av antikodonerna för överförings-RNA: erna. Dessa molekyler heter så att de överför en specifik aminosyra till den proteinmolekyl som bildas på ribosomen.

Det finns 20 aminosyror, var och en kodad av en specifik triplett. Vissa aminosyror kodas emellertid av mer än en triplett.

Dessutom känns igen vissa kodoner av antikodoner i överförings-RNA-molekyler som inte har några aminosyror bundna; dessa är de så kallade stoppkodonerna.

Beskrivning

Ett antikodon består av en sekvens av tre nukleotider som kan innehålla någon av följande kvävebaser: adenin (A), guanin (G), uracil (U) eller cytosin (C) i en kombination av tre nukleotider, på ett sådant sätt att det fungerar som en kod.

Antikodoner finns alltid i överförings-RNA-molekyler och finns alltid 3 '-> 5'. Strukturen för dessa tRNA: er liknar en klöver på ett sådant sätt att det är uppdelat i fyra slingor (eller slingor); i en av slingorna är antikodonen.

Antikodoner är väsentliga för igenkänningen av messenger-RNA-kodoner och följaktligen för processen med proteinsyntes i alla levande celler.

Funktioner

Antikodons huvudfunktion är det specifika igenkänningen av tripletter som utgör kodoner i messenger-RNA-molekyler. Dessa kodoner är instruktionerna som har kopierats från en DNA-molekyl för att diktera ordningen av aminosyror i ett protein.

Eftersom transkription (syntesen av kopior av messenger-RNA) inträffar i riktningen 5 '-> 3' har kodonen för messenger-RNA denna orientering. Därför måste antikodonerna som finns i överförings-RNA-molekylerna ha motsatt orientering, 3 '-> 5'.

Denna union beror på komplementaritet. Till exempel, om ett kodon är 5'-AGG-3 ', är antikodonet 3'-UCC-5'. Denna typ av specifik interaktion mellan kodoner och antikodoner är ett viktigt steg som tillåter nukleotidsekvensen i messenger-RNA att koda en aminosyrasekvens i ett protein.

Skillnader mellan antikodon och kodon

- Antikodoner är trinukleotidenheter i tRNA, komplementära till kodoner i mRNA. De tillåter tRNA att tillhandahålla rätt aminosyror under proteinproduktion. Istället är kodoner trinukleotidenheter i DNA eller mRNA, som kodar en specifik aminosyra i proteinsyntes.

- Antikodoner är länken mellan nukleotidsekvensen för mRNA och aminosyrasekvensen för proteinet. Snarare överför kodoner genetisk information från kärnan där DNA hittas till ribosomer där proteinsyntes äger rum.

- Antikodonen finns i tRNA-molekylens antikodonarm, till skillnad från kodoner, som finns i DNA- och mRNA-molekylen.

- Antikodonet är komplementärt till respektive kodon. Istället är kodonet i mRNA komplementärt med en nukleotid-triplett av en viss gen i DNA: t.

- En tRNA innehåller ett antikodon. Däremot innehåller ett mRNA ett antal kodoner.

Gungahypotesen

Svängningshypotesen föreslår att övergångarna mellan den tredje nukleotiden i kodonet för budbärarens RNA och den första nukleotiden i antikodonet för överförings-RNA är mindre specifika än förbindningarna mellan de andra två nukleotiderna i tripletten.

Crick beskrev detta fenomen som en "gungning" i den tredje positionen för varje kodon. Något händer i den positionen som gör att lederna kan vara mindre strikta än normalt. Det är också känt som wobble eller wobble.

Denna Crick-wobblehypotes förklarar hur antikodonet för en given tRNA kan paras med två eller tre olika mRNA-kodoner.

Crick föreslog att eftersom basparning (mellan bas 59 i antikodonet i tRNA och bas 39 av kodonet i mRNA) är mindre strängt än normalt, tillåts viss "wobble" eller reducerad affinitet på denna plats.

Som ett resultat känner igen en enda tRNA ofta två eller tre av de relaterade kodonerna som specificerar en given aminosyra.

Typiskt följer vätebindningar mellan baserna för tRNA-antikodoner och mRNA-kodoner strikta basparringsregler för endast de två första baserna i kodonet. Emellertid förekommer denna effekt inte i alla tredje positioner för alla mRNA-kodoner.

RNA och aminosyror

Baserat på wobblehypotesen förutsades förekomsten av minst två överförings-RNA för varje aminosyra med kodoner som uppvisar fullständig degeneration, vilket har visat sig vara sant.

Denna hypotes förutspådde också utseendet på tre överförings-RNA för de sex serinkodonerna. Faktum är att tre tRNA har karakteriserats för serin:

- tRNA för serin 1 (antikodon AGG) binder till kodoner UCU och UCC.

- tRNA för serin 2 (AGU-antikodon) binder till UCA- och UCG-kodonerna.

- tRNA för serin 3 (antikodon UCG) binder till AGU- och AGC-kodonerna.

Dessa specificiteter verifierades genom stimulerad bindning av renade aminoacyl-tRNA-trinukleotider till ribosomer in vitro.

Slutligen innehåller flera överförings-RNA basinosin, som är tillverkad av purinhypoxantin. Inosin produceras genom en post-transkriptionell modifiering av adenosin.

Cricks wobblehypotes förutspådde att när inosin är närvarande vid 5'-änden av ett antikodon (wobble-läget), skulle det para med uracil, cytosin eller adenin vid kodonet.

I själva verket binds renat alanyl-tRNA innehållande inosin (I) vid antikodons position 5 'till ribosomer aktiverade med GCU, GCC eller GCA-trinukleotider.

Samma resultat har erhållits med andra tRNA som renats med inosin vid antikodons 5'-position. Således förklarar Crick wobblehypotesen mycket väl förhållandena mellan tRNA och kodoner med tanke på den genetiska koden, som är degenererad men ordnad.

referenser

1. Brooker, R. (2012). Concepts of Genetics (1: a upplagan). McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Brown, T. (2006). Genomen 3 (3 ^{: e} ). Garland Science.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduktion till genetisk analys (11: e upplagan). WH Freeman
4. Lewis, R. (2015). Human Genetics: Concepts and Applications (11: e upplagan). McGraw-Hill utbildning.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principes of Genetics (6: e upplagan). John Wiley och söner.