Hlavný rozdiel - Codon vs. Anticodon

Codon a anticodon sú nukleotidové triplety, ktoré špecifikujú konkrétnu aminokyselinu v polypeptide. Existuje súbor špecifických pravidiel pre uchovávanie genetických informácií ako nukleotidová sekvencia buď na molekulách DNA alebo mRNA, aby sa syntetizovali proteíny. Tento konkrétny súbor pravidiel sa označuje ako genetický kód. Codon je skupina troch nukleotidov, najmä na mRNA. Antikodón je prítomný na molekulách tRNA. The hlavný rozdiel medzi kodónom a antikodónom je to kodón je jazyk, ktorý predstavuje aminokyselinu na molekulách mRNA, zatiaľ čo antikodón je nukleotidová sekvencia komplementu kodónu na molekulách tRNA.

Tento článok sa zameriava na

1. Čo je Codon - definícia, vlastnosti 2. Čo je Anticodon - definícia, vlastnosti 3. Aký je rozdiel medzi Codon a Anticodon

Čo je to Codon

Kodón je sekvencia troch nukleotidov, ktorá špecifikuje jednu aminokyselinu v polypeptidovom reťazci. Každý gén, ktorý kóduje konkrétny proteín, pozostáva zo sekvencie nukleotidov, ktoré predstavujú aminokyselinovú sekvenciu tohto konkrétneho proteínu. Gény používajú univerzálny jazyk, genetický kód, na ukladanie aminokyselinových sekvencií bielkovín. Genetický kód pozostáva z nukleotidových tripletov, ktoré sa nazývajú kodóny. Napríklad kodón TCT predstavuje aminokyselinu serín. Je možné identifikovať 61 kodónov, aby sa špecifikovalo dvadsať esenciálnych aminokyselín požadovaných transláciou.

Rám na čítanie

Konkrétna nukleotidová sekvencia v jednoreťazcovej molekule DNA pozostáva z troch čítacích rámcov v smere 5 'až 3' vlákna. Vzhľadom na nukleotidovú sekvenciu na obrázku 1, prvý čítací rámec začína od prvého nukleotidu, A. Prvý čítací rámec je zobrazený modrou farbou. Obsahuje kodóny AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Druhý čítací rámec začína od druhého nukleotidu G, ktorý je zobrazený červenou farbou. Obsahuje kodóny GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Tretí čítací rámec začína od tretieho nukleotidu G, ktorý je zobrazený zelenou farbou. Obsahuje kodóny GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Obrázok 1: Rámy na čítanie

Pretože DNA je dvojvláknová molekula, v dvoch vláknach sa nachádza šesť čítacích rámcov. Je však možné preložiť iba jeden rámec na čítanie. Tento čítací rámec sa označuje ako otvorený čítací rámec. Kodón je možné identifikovať iba pomocou otvoreného čítacieho rámca.

Spustiť/zastaviť Codon

Otvorený čítací rámec je v zásade definovaný prítomnosťou štartovacieho kodónu kódovaného mRNA. Univerzálnym štartovacím kodónom je AUG, ktorý kóduje aminokyselinu metionín v eukaryotoch. V prokaryotoch AUG kóduje formylmethionín. Eukaryotické otvorené čítacie rámce sú prerušené prítomnosťou intrónov v strede rámca. Preklad sa zastaví na stop kodóne v otvorenom čítacom rámci. Na mRNA sa nachádzajú tri univerzálne stop kodóny: UAG, UGA a UAA. Séria kodónov na kuse mRNA je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2: Séria kodónov na mRNA

Účinok mutácií

Chyby sa vyskytujú v procese replikácie, ktorý zavádza zmeny do nukleotidového reťazca. Tieto zmeny sa nazývajú mutácie. Mutácie môžu zmeniť aminokyselinovú sekvenciu polypeptidového reťazca. Dva typy bodových mutácií sú missense mutácie a nezmyselné mutácie. Missense mutácie menia vlastnosti polypeptidového reťazca zmenou aminokyselinového zvyšku a môžu spôsobiť choroby ako kosáčikovitá anémia. Nezmyselné mutácie menia nukleotidovú sekvenciu stop kodónu a môžu spôsobiť talasémiu.

Degenerácia

Redundancia, ku ktorej dochádza v genetickom kóde, sa nazýva degenerácia. Napríklad kodóny, UUU a UUC, špecifikujú aminokyselinu fenylalanín. Tabuľka kodónov RNA je znázornená na obrázku 3.

Obrázok 3: Tabuľka kodónu RNA

Odchýlka v používaní kodónu

Frekvencia, v ktorej sa konkrétny kodón vyskytuje v genóme, sa označuje ako odchýlka v použití kodónov. Napríklad frekvencia výskytu kodónu, UUU, je 17,6% v ľudskom genóme.

Variácie

Pri zvažovaní ľudského mitochondriálneho genómu možno nájsť určité variácie so štandardným genetickým kódom. Niektoré druhy Mycolasma tiež špecifikujú kodón UGA ako tryptofán, a nie ako stop kodón. Niektoré druhy Candida špecifikujú kodón, UCG, ako serín.

Čo je Anticodon

Tri nukleotidové sekvencie na tRNA, ktoré sú komplementárne ku kodónovej sekvencii na mRNA, sa označujú ako antikodóny. Počas translácie je antikodón komplementárnou bázou spárovanou s kodónom prostredníctvom vodíkovej väzby. Každý kodón preto obsahuje zodpovedajúci antikodón na odlišných molekulách tRNA. Komplementárne párovanie antikodónov s jeho kodónom je znázornené na obrázku 4.

Obrázok 4: Komplementárne párovanie báz

Párovanie kolísavej základne

Schopnosť jedného antikodónu páru báz s viac ako jedným kodónom na mRNA sa označuje ako párovanie kolísavých báz. K páreniu kývavých báz dochádza v dôsledku straty prvého nukleotidu na molekule tRNA. Inozín je prítomný v prvej nukleotidovej polohe na tRNA antikodóne. Inozín môže vytvárať vodíkové väzby s rôznymi nukleotidmi. V dôsledku prítomnosti párovania zvlnených báz je aminokyselina špecifikovaná treťou polohou kodónu. Glycín je napríklad špecifikovaný GGU, GGC, GGA a GGG.

Prenos RNA

Na určenie dvadsiatich esenciálnych aminokyselín je možné nájsť šesťdesiatjeden odlišných typov tRNA. V dôsledku párovania kolísavých báz je v mnohých bunkách znížený počet odlišných tRNA. Minimálny počet odlišných tRNA požadovaných prekladom je tridsaťjeden. Štruktúra molekuly tRNA je znázornená na obrázku 5. Antikodón je zobrazený sivou farbou. Akceptorový kmeň, ktorý je znázornený žltou farbou, obsahuje chvost CCA na 3 'konci molekuly. Špecifikovaná aminokyselina je kovalentne viazaná na 3 'hydroxylovú skupinu CCA chvostov. TRNA viazaná na aminokyseliny sa nazýva aminoacyl-tRNA.

Obrázok 5: Prenos RNA

Rozdiel medzi Codonom a Anticodonom

Poloha

Codon: Codon sa nachádza na molekule mRNA.

Anticodon: Antikodón sa nachádza v molekule tRNA.

Doplnková povaha

Codon: Codon je komplementárny k nukleotidovému tripletu v DNA.

Anticodon: Antikodón je komplementárny k kodónu.

Kontinuita

Codon: Codon je postupne prítomný na mRNA.

Anticodon: Antikodón je individuálne prítomný na tRNA.

Funkcia

Codon: Codon určuje polohu aminokyseliny.

Anticodon: Antikodón prináša kodónom uvedenú aminokyselinu.

Záver

Codon aj antikodón sa podieľajú na umiestnení aminokyselín v správnom poradí, aby sa počas translácie syntetizoval funkčný proteín. Oba sú nukleotidové trojčatá. Možno nájsť šesťdesiatjeden odlišných kodónov špecifikujúcich dvadsať esenciálnych aminokyselín potrebných na syntézu polypeptidového reťazca. Na komplementárny pár báz s šesťdesiatjeden kodónmi je teda potrebných šesťdesiatjeden odlišných tRNA. Ale kvôli prítomnosti párovania zvlnených báz sa požadovaný počet tRNA zníži na tridsaťjeden. Antikodónové komplementárne páry báz s kodónom sa považujú za univerzálny znak. Kľúčovým rozdielom medzi kodónom a antikodónom je preto ich komplementárna povaha.

Odkaz: „Genetický kód“. Wikipedia, bezplatná encyklopédia, 2017. Prístup k 3. marcu 2017 „Transfer RNA“. Wikipedia, bezplatná encyklopédia, 2017. Prístup k 3. marcu 2017

Obrázok so súhlasom: „Rámec na čítanie“ od Hornung Ákos-vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia „RNA-kodón“ Autor pôvodného nahrávacieho programu bol Sverdrup na anglickej Wikipédii-Prevedené z en.wikipedia do Commons., Public Domain) cez Commons Wikimedia „06 chart pu“ od NIH-(Public Domain) cez Commons Wikimedia „Ribosome“ Od pluma-Vlastná práca (CC BY-SA 3.0) cez Commons Wikimedia „TRNA-Phe kvasinky 1ehz“ od Yikrazuul-Vlastná práca (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia