Et antikodon er en sekvens av tre nukleotider som er til stede i et molekyl av overførings-RNA (tRNA), hvis funksjon er å gjenkjenne en annen sekvens av tre nukleotider som er til stede i et molekyl av messenger-RNA (mRNA).
Denne gjenkjennelsen mellom kodoner og antikodoner er antiparallell; det vil si at den ene er plassert i 5 '-> 3' retning mens den andre er koblet i 3 '-> 5' retningen. Denne gjenkjennelsen mellom sekvenser av tre nukleotider (trillinger) er avgjørende for oversettelsesprosessen; det vil si i syntesen av proteiner i ribosomet.
2D (venstre) og 3D (høyre) struktur for en overførings-RNA
Under oversettelse "blir" messenger-RNA-molekylene således "lest" gjennom gjenkjennelsen av kodonene deres av antikodonene til overførings-RNA-ene. Disse molekylene heter det fordi de overfører en spesifikk aminosyre til proteinmolekylet som dannes på ribosomet.
Det er 20 aminosyrer, som hver er kodet av en spesifikk triplett. Noen aminosyrer er imidlertid kodet av mer enn en triplett.
I tillegg blir noen kodoner gjenkjent av antikodoner i overførings-RNA-molekyler som ikke har noen aminosyrer knyttet; dette er de såkalte stoppkodonene.
Beskrivelse
Et antikodon består av en sekvens av tre nukleotider som kan inneholde en av følgende nitrogenholdige baser: adenin (A), guanin (G), uracil (U) eller cytosin (C) i en kombinasjon av tre nukleotider, på en slik måte at det fungerer som en kode.
Antikodoner finnes alltid i overførings-RNA-molekyler og er alltid lokalisert 3 '-> 5'. Strukturen til disse tRNAene ligner en kløver, på en slik måte at den er delt inn i fire løkker (eller løkker); i en av løkkene er antikodonen.
Antikodoner er avgjørende for gjenkjennelse av messenger-RNA-kodoner og følgelig for prosessen med proteinsyntese i alle levende celler.
Egenskaper
Hovedfunksjonen til antikodoner er den spesifikke gjenkjenningen av trillinger som utgjør kodoner i messenger-RNA-molekyler. Disse kodonene er instruksjonene som er kopiert fra et DNA-molekyl for å diktere rekkefølgen av aminosyrer i et protein.
Siden transkripsjon (syntesen av kopier av messenger RNA) skjer i 5 '-> 3' retning, har kodonene til messenger RNA denne orienteringen. Derfor må antikodonene som er tilstede i overførings-RNA-molekylene ha den motsatte orienteringen, 3 '-> 5'.
Denne foreningen skyldes komplementaritet. For eksempel, hvis et kodon er 5'-AGG-3 ', er antikodonet 3′-UCC-5'. Denne typen spesifikke interaksjoner mellom kodoner og antikodoner er et viktig trinn som gjør at nukleotidsekvensen i messenger-RNA kan kode en aminosyresekvens i et protein.
Forskjeller mellom antikodon og kodon
- Antikodoner er trinukleotide enheter i tRNA, komplementære til kodoner i mRNA. De tillater tRNA å levere de riktige aminosyrene under proteinproduksjon. I stedet er kodoner trinukleotidenheter i DNA eller mRNA, som koder for en spesifikk aminosyre i proteinsyntese.
- Antikodoner er koblingen mellom nukleotidsekvensen til mRNA og aminosyresekvensen til proteinet. Snarere overfører kodoner genetisk informasjon fra kjernen der DNA blir funnet til ribosomer der proteinsyntese foregår.
- Antikodonet finnes i Anticodon-armen til tRNA-molekylet, i motsetning til kodoner, som er lokalisert i DNA- og mRNA-molekylet.
- Antikodonet er komplementært til det respektive kodonet. I stedet er kodonet i mRNA komplementært med en nukleotid-triplett av et visst gen i DNAet.
- En tRNA inneholder et antikodon. I kontrast inneholder et mRNA et antall kodoner.
Svinghypotesen
Svinghypotesen foreslår at forbindelsene mellom det tredje nukleotid av kodonet til messenger-RNA og det første nukleotidet til antikodonet til overførings-RNA er mindre spesifikke enn kryssene mellom de to andre nukleotidene i tripletten.
Crick beskrev dette fenomenet som en "rocking" i den tredje posisjonen til hvert kodon. Noe skjer i den posisjonen som gjør at leddene kan være mindre strenge enn normalt. Det er også kjent som wobble eller wobble.
Denne Crick-vinglehypotesen forklarer hvordan antikodonet til et gitt tRNA kan pare seg med to eller tre forskjellige mRNA-kodoner.
Crick foreslo at siden baseparring (mellom base 59 av antikodonet i tRNA og base 39 av kodonet i mRNA) er mindre streng enn normalt, er noe "vingle" eller redusert affinitet tillatt på dette stedet.
Som et resultat gjenkjenner ofte et enkelt tRNA to eller tre av de relaterte kodonene som spesifiserer en gitt aminosyre.
Vanligvis følger hydrogenbindinger mellom basene til tRNA-antikodoner og mRNA-kodoner strenge baseparringsregler for bare de to første basene av kodonet. Imidlertid forekommer denne effekten ikke i alle tredje posisjoner av alle mRNA-kodoner.
RNA og aminosyrer
Basert på slingringshypotesen ble det antatt at det var minst to overførings-RNA-er for hver aminosyre med kodoner som viser fullstendig degenerasjon, noe som har vist seg å være sant.
Denne hypotesen spådde også utseendet til tre overførings-RNA-er for de seks serinkodonene. Tre tRNA-er har faktisk blitt karakterisert for serin:
- tRNA for serin 1 (antikodon AGG) binder til kodoner UCU og UCC.
- tRNA for serin 2 (AGU-antikodon) binder seg til UCA- og UCG-kodonene.
- tRNA for serin 3 (antikodon UCG) binder til AGU- og AGC-kodonene.
Disse spesifisitetene ble bekreftet ved stimulert binding av rensede aminoacyl-tRNA-trinukleotider til ribosomer in vitro.
Til slutt inneholder flere overførings-RNA-er basene inosin, som er laget av purinhypoksantin. Inosin blir produsert ved en posttranskripsjonell modifisering av adenosin.
Cricks slingringshypotese spådde at når inosin er til stede i 5'-enden av et antikodon (vingleposisjonen), ville det pare seg med uracil, cytosin eller adenin ved kodonet.
Faktisk binder renset alanyl-tRNA inneholdende inosin (I) i 5'-stillingen til antikodonet seg til ribosomer aktivert med GCU, GCC eller GCA-trinukleotider.
Det samme resultatet er oppnådd med andre tRNAs renset med inosin i antikodonets 5'-stilling. Dermed forklarer Crick-slingringshypotesen veldig godt forholdene mellom tRNA-er og kodoner gitt den genetiske koden, som er degenerert, men ordnet.
referanser
- Brooker, R. (2012). Concepts of Genetics (1. utg.). McGraw-Hill Companies, Inc.
- Brown, T. (2006). Genene 3 ( tredje ). Garland Science.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduksjon til genetisk analyse (11. utg.). WH Freeman
- Lewis, R. (2015). Human Genetics: Concepts and Applications (11. utg.). McGraw-Hill utdanning.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6. utg.). John Wiley og sønner.