ההבדל העיקרי - קודון מול אנטיקודון

קודון ואנטי קודיון הן שלישיות נוקלאוטידים המציינות חומצת אמינו מסוימת בפוליפפטיד. מערכת כללים ספציפית קיימת לאחסון מידע גנטי כרצף נוקלאוטיד על DNA או מולקולות mRNA על מנת לסנתז חלבונים. מערך הכללים הספציפי הזה מכונה הקוד הגנטי. קודון היא קבוצה של שלושה נוקלאוטידים, במיוחד ב- mRNA. אנטיקודון קיים על מולקולות tRNA. ה ההבדל העיקרי בין קודון לאנטי -קודון זה קודון היא השפה המייצגת חומצת אמינו על מולקולות mRNA ואילו אנטיקודון הוא רצף הנוקלאוטיד המשלים של הקודון על מולקולות tRNA.

מאמר זה בוחן,

1. מהו קודון - הגדרה, תכונות 2. מהי אנטיקודון - הגדרה, תכונות 3. מה ההבדל בין קודון לאנטי -קודון

מהו קודון

קודון הוא רצף של שלושה נוקלאוטידים המציין חומצת אמינו אחת בשרשרת הפוליפפטיד. כל גן המקודד לחלבון ספציפי מורכב מרצף של נוקלאוטידים, המייצגים את רצף חומצות האמינו של אותו חלבון מסוים. גנים משתמשים בשפה אוניברסלית, הקוד הגנטי, על מנת לאחסן את רצפי חומצות האמינו של החלבונים. הקוד הגנטי מורכב משלושיות נוקלאוטידים הנקראים קודונים. לדוגמה, קודון TCT מייצג את חומצת האמינו סרין. ניתן לזהות 61 קודונים על מנת לציין את עשרים חומצות האמינו החיוניות הנדרשות על ידי התרגום.

מסגרת קריאה

רצף נוקלאוטיד מסוים במולקולת DNA חד גדילית מורכב משלוש מסגרות קריאה בכיוון 5 ′ עד 3 ′ של הגדיל. בהתחשב ברצף הנוקלאוטיד באיור 1, מסגרת הקריאה הראשונה מתחילה מהנוקליאוטיד הראשון, א. מסגרת הקריאה הראשונה מוצגת בצבע כחול. הוא מכיל את הקודונים, AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. מסגרת הקריאה השנייה מתחילה מהנוקליאוטיד השני, G שמוצג בצבע אדום. הוא מכיל את הקודונים GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. מסגרת הקריאה השלישית מתחילה מהנוקליאוטיד השלישי, G שמוצג בצבע ירוק. הוא מכיל את הקודונים GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

איור 1: מסגרות קריאה

מכיוון ש- DNA הוא מולקולה דו-גדילית, ניתן למצוא שש מסגרות קריאה בשני הגדילים. אבל, רק מסגרת קריאה אחת אפשרית לתרגום. מסגרת קריאה זו מכונה מסגרת הקריאה הפתוחה. ניתן לזהות קודון רק עם מסגרת קריאה פתוחה.

התחל/עצור קודון

מסגרת הקריאה הפתוחה מוגדרת בעצם בנוכחות קודון התחלה המקודד על ידי ה- mRNA. קודון ההתחלה האוניברסלי הוא AUG המקודד את חומצת האמינו, מתיונין באיקריוטים. בפרוקריוטים, AUG מקודד לפורמילמתוניון. מסגרות קריאה פתוחות אוקריוטות נקטעות על ידי נוכחות אינטרונים באמצע המסגרת. התרגום נעצר בקודון העצירה במסגרת הקריאה הפתוחה. שלושה קודוני עצירה אוניברסליים נמצאים ב- mRNA: UAG, UGA ו- UAA. סדרת קודונים על פיסת mRNA מוצגת באיור 2.

איור 2: סדרת קודון על mRNA

השפעת המוטציות

שגיאות מתרחשות בתהליך השכפול שמכניס שינויים לשרשרת הנוקלאוטיד. שינויים אלה נקראים מוטציות. מוטציות עשויות לשנות את רצף חומצות האמינו של שרשרת הפוליפפטיד. שני סוגים של מוטציות נקודתיות הן מוטציות של misense ומוטציות שטויות. מוטציות Missense משנות את המאפיינים של שרשרת הפוליפפטיד על ידי שינוי שאריות חומצת האמינו והן עלולות לגרום למחלות כמו אנמיה חרמשית. מוטציות שטויות משנות את רצף הנוקלאוטיד של קודון העצירה ועלולות לגרום לתלסמיה.

ניוון

היתירות המתרחשת בקוד הגנטי מכונה ניוון. לדוגמה, הקודונים, UUU ו- UUC מציינים שניהם את חומצת האמינו פנילאלנין. טבלת קודון ה- RNA מוצגת באיור 3.

איור 3: לוח קודון RNA

הטיית שימוש בקודון

התדירות שבה קודון מסוים מתרחש בגנום מכונה הטיית השימוש בקודון. לדוגמה, תדירות הופעת הקודון, UUU היא 17.6% בגנום האנושי.

וריאציות

ניתן למצוא כמה וריאציות עם הקוד הגנטי הסטנדרטי כאשר בוחנים את הגנום המיטוכונדריאלי האנושי. כמה מינים של Mycolasma מציינים גם את קודון UGA כטריפטופן ולא כקודן העצירה. כמה מיני קנדידה מציינים את הקודון, UCG כסרין.

מהו אנטיקודון

שלוש רצף הנוקלאוטידים ב- tRNA, המשלים את רצף הקודונים ב- mRNA מכונה האנטי -קודון. במהלך התרגום, אנטיקודון הוא בסיס משלים הזווג לקודון באמצעות קישור מימן. לכן, כל קודון מכיל אנטיקודון תואם על מולקולות tRNA מובחנות. זיווג הבסיס המשלים של אנטיקודון עם הקודון שלו מוצג באיור 4.

איור 4: זיווגי בסיס משלימים

זיווג בסיס Wobble

היכולת של אנטיקודון יחיד לזוג בסיס עם יותר מקודון אחד ב- mRNA מכונה זיווג בסיס מתנדנד. זיווג בסיס הנדנדות מתרחש עקב אובדן הנוקלאוטיד הראשון במולקולת tRNA. אינוזין נמצא במיקום הנוקלאוטיד הראשון באנטי -קודון tRNA. אינוזין יכול ליצור קשרי מימן עם נוקלאוטידים שונים. בשל נוכחותם של זיווג בסיס מתנדנד, חומצת אמינו מוגדרת לפי המיקום השלישי של הקודון. לדוגמה, גליצין מצוין על ידי GGU, GGC, GGA ו- GGG.

העברת RNA

ניתן למצוא 61 סוגים מובחנים של tRNA על מנת לפרט את עשרים חומצות האמינו החיוניות. בשל זיווג בסיס מתנדנד, מספר ה- tRNA המובהק מצטמצם בתאים רבים. המספר המינימלי של tRNAs מובחנים הנדרשים על ידי התרגום הוא שלושים ואחד. המבנה של מולקולת tRNA מוצג באיור 5. האנטי -קודון מוצג בצבע אפור. גזע הקבלה, המוצג בצבע צהוב מכיל זנב CCA בקצה 3 'של המולקולה. חומצת האמינו המצוינת נקשרת קוולנטית לקבוצת 3 'זנב הידרוקסיל של זנבות CCA. ה- tRNA הקשור בחומצת האמינו נקרא aminoacyl-tRNA.

איור 5: העברת RNA

ההבדל בין קודון לאנטי -קודון

מקום

קודון: קודון ממוקם על מולקולת ה- mRNA.

אנטיקודון: אנטיקודון ממוקמת במולקולת tRNA.

טבע משלים

קודון: קודון משלים את שלישיית הנוקלאוטיד ב- DNA.

אנטיקודון: אנטיקודון משלים את הקודן.

הֶמשֵׁכִיוּת

קודון: קודון נמצא ברצף ב- mRNA.

אנטיקודון: Anticodon קיים בנפרד ב- tRNAs.

פוּנקצִיָה

קודון: קודון קובע את מיקומה של חומצת האמינו.

אנטיקודון: Anticodon מביא את חומצת האמינו שצוין על ידי הקודון.

סיכום

קודון ואנטי קודיון מעורבים שניהם במיצוב חומצות אמינו בסדר הנכון על מנת לסנתז חלבון פונקציונלי במהלך התרגום. שניהם שלישיות נוקלאוטיד. ניתן למצוא 61 קודונים מובחנים המפרטים את עשרים חומצות האמינו החיוניות הנדרשות לסינתזה של שרשרת פוליפפטיד. לפיכך, נדרשים שישים ואחד tRNAs מובחנים על מנת לשלב זוג בסיס משלים עם שישים ואחד קודונים. אך בשל נוכחותם של זיווגי בסיס מתנדנדים, מספר ה- tRNA הנדרש מצטמצם לשלושים ואחד. זוגות הבסיס המשלימים anticodon עם הקודון נחשבים כתכונה אוניברסלית. לכן ההבדל העיקרי בין קודון לאנטי -קודון הוא טבעם המשלים.

הפניה: "קוד גנטי". ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית, 2017. גישה ל- 03 במרץ 2017 "העברת RNA". ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית, 2017. גישה ל- 03 במרץ 2017

באדיבות התמונה: "מסגרת קריאה" מאת הורונג אקאוס-יצירה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia "RNA-codon" מאת העלה המקורי היה Sverdrup בוויקיפדיה האנגלית-הועבר מ en.wikipedia ל- Commons., Public Domain) דרך Commons Wikimedia "06 תרשים pu" מאת NIH-(Public Domain) באמצעות Commons Wikimedia "Ribosome" מאת פלומה-עבודה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia "TRNA-Phe שמרים 1ehz" מאת Yikrazuul-עבודה משלו (CC BY-SA 3.0) באמצעות Commons Wikimedia