ANTIKODON: KODON ILE TANIMI, IŞLEVLERI VE FARKI - BIYOLOJI - 2025

Bir antikodon , işlevi bir haberci RNA (mRNA) molekülünde bulunan üç nükleotidin başka bir dizisini tanımak olan bir transfer RNA molekülünde (tRNA) bulunan üç nükleotid dizisidir.

Kodonlar ve antikodonlar arasındaki bu tanıma antiparaleldir; yani biri 5 '-> 3' yönünde bulunurken diğeri 3 '-> 5' yönünde bağlanmıştır. Üç nükleotid (üçlü) sekansları arasındaki bu tanıma, translasyon süreci için gereklidir; yani ribozomdaki proteinlerin sentezinde.

Bir transfer RNA'sının 2D (sol) ve 3D (sağ) yapısı

Dolayısıyla, translasyon sırasında haberci RNA molekülleri, kodonlarının transfer RNA'larının antikodonları tarafından tanınması yoluyla "okunur". Bu moleküller, belirli bir amino asidi ribozom üzerinde oluşan protein molekülüne transfer ettikleri için bu şekilde adlandırılırlar.

Her biri belirli bir üçlü ile kodlanan 20 amino asit vardır. Bununla birlikte, bazı amino asitler birden fazla üçlü tarafından kodlanır.

Ek olarak, bazı kodonlar, bağlı amino asitleri olmayan transfer RNA moleküllerindeki antikodonlar tarafından tanınır; bunlar sözde durdurma kodonlarıdır.

Açıklama

Bir antikodon, aşağıdaki azotlu bazlardan herhangi birini içerebilen üç nükleotid dizisinden oluşur: adenin (A), guanin (G), urasil (U) veya sitozin (C), üç nükleotidden oluşan bir kombinasyon halinde, öyle ki bir kod gibi çalışır.

Antikodonlar her zaman transfer RNA moleküllerinde bulunur ve her zaman 3 '-> 5' bulunur. Bu tRNA'ların yapısı bir yoncaya benzer, öyle ki dört ilmeğe (veya ilmeklere) bölünür; döngülerden birinde antikodon bulunur.

Antikodonlar, haberci RNA kodonlarının tanınması ve dolayısıyla tüm canlı hücrelerde protein sentezi süreci için gereklidir.

Özellikleri

Antikodonların ana işlevi, haberci RNA moleküllerindeki kodonları oluşturan üçlülerin özel olarak tanınmasıdır. Bu kodonlar, bir proteindeki amino asitlerin sırasını dikte etmek için bir DNA molekülünden kopyalanmış talimatlardır.

Transkripsiyon (haberci RNA kopyalarının sentezi) 5 '-> 3' yönünde gerçekleştiğinden, haberci RNA'nın kodonları bu yönelime sahiptir. Bu nedenle, transfer RNA moleküllerinde bulunan antikodonlar, ters yönde, 3 '-> 5' olmalıdır.

Bu birlik tamamlayıcılıktan kaynaklanmaktadır. Örneğin, bir kodon 5′-AGG-3 'ise, antikodon 3′-UCC-5' dir. Kodonlar ve antikodonlar arasındaki bu tür spesifik etkileşim, haberci RNA'daki nükleotid dizisinin bir protein içindeki bir amino asit dizisini kodlamasına izin veren önemli bir adımdır.

Antikodon ve kodon arasındaki farklar

- Antikodonlar, tRNA'larda bulunan ve mRNA'lardaki kodonları tamamlayan trinükleotid birimleridir. Protein üretimi sırasında tRNA'ların doğru amino asitleri sağlamasına izin verirler. Bunun yerine kodonlar, protein sentezinde spesifik bir amino asidi kodlayan DNA veya mRNA'daki trinükleotid birimleridir.

Antikodonlar, mRNA'nın nükleotid dizisi ile proteinin amino asit dizisi arasındaki bağlantıdır. Bunun yerine kodonlar, DNA'nın bulunduğu çekirdekten genetik bilgiyi protein sentezinin gerçekleştiği ribozomlara aktarır.

- Antikodon, DNA ve mRNA molekülünde bulunan kodonların aksine, tRNA molekülünün Antikodon kolunda bulunur.

- Antikodon, ilgili kodona tamamlayıcıdır. Bunun yerine, mRNA'daki kodon, DNA'daki belirli bir genin bir nükleotid üçlüsüne tamamlayıcıdır.

- Bir tRNA bir antikodon içerir. Bunun aksine, bir mRNA birkaç kodon içerir.

Salıncak hipotezi

Salınım hipotezi, haberci RNA'nın kodonunun üçüncü nükleotidi ile transfer RNA'nın antikodonunun birinci nükleotidi arasındaki bağlantıların, üçlünün diğer iki nükleotidi arasındaki bağlantılardan daha az spesifik olduğunu önermektedir.

Crick bu fenomeni her kodonun üçüncü konumunda bir "sallanma" olarak tanımladı. Bu pozisyonda, eklemlerin normalden daha az sıkı olmasına izin veren bir şey olur. Aynı zamanda yalpalama veya yalpalama olarak da bilinir.

Bu Crick yalpalama hipotezi, belirli bir tRNA'nın antikodonunun iki veya üç farklı mRNA kodonu ile nasıl eşleşebileceğini açıklar.

Crick, baz eşleşmesinin (tRNA'daki antikodonun 59. tabanı ile mRNA'daki kodonun 39. tabanı arasında) normalden daha az katı olduğu için, bu bölgede bir miktar "yalpalama" veya düşük afiniteye izin verildiğini öne sürdü.

Sonuç olarak, tek bir tRNA genellikle belirli bir amino asidi belirleyen ilgili kodonlardan iki veya üçünü tanır.

Normalde, tRNA antikodonları ve mRNA kodonlarının bazları arasındaki hidrojen bağları, kodonun yalnızca ilk iki bazı için katı baz eşleştirme kurallarını izler. Bununla birlikte, bu etki tüm mRNA kodonlarının tüm üçüncü pozisyonlarında meydana gelmez.

RNA ve amino asitler

Yalpalama hipotezine dayanılarak, her bir amino asit için en az iki transfer RNA'sının varlığı, tam dejenerelik sergileyen kodonlarla tahmin edildi ki bu doğru olduğu gösterilmiştir.

Bu hipotez ayrıca altı serin kodonu için üç transfer RNA'sının ortaya çıkmasını da öngördü. Aslında, serin için üç tRNA karakterize edilmiştir:

- serin 1 için tRNA (antikodon AGG), UCU ve UCC kodonlarına bağlanır.

- serin 2 için tRNA (AGU antikodon), UCA ve UCG kodonlarına bağlanır.

- serin 3 için tRNA (antikodon UCG), AGU ve AGC kodonlarına bağlanır.

Bu özgüllükler, saflaştırılmış aminoasil-tRNA trinükleotitlerin in vitro olarak ribozomlara bağlanmasının uyarılmasıyla doğrulanmıştır.

Son olarak, birkaç transfer RNA'sı, pürin hipoksantinden yapılan baz inosin içerir. İnosin, adenosinin transkripsiyon sonrası bir modifikasyonuyla üretilir.

Crick'in yalpalama hipotezi, bir antikodonun 5 'ucunda (yalpalama pozisyonu) inosin bulunduğunda, kodonda urasil, sitozin veya adenin ile eşleşeceğini öngördü.

Aslında antikodonun 5 'pozisyonunda inosin (I) içeren saflaştırılmış alanil-tRNA, GCU, GCC veya GCA trinükleotid ile aktive edilmiş ribozomlara bağlanır.

Antikodonun 5 'pozisyonunda inosin ile saflaştırılan diğer tRNA'lar ile aynı sonuç elde edilmiştir. Bu nedenle, Crick yalpalama hipotezi, dejenere ancak düzenli olan genetik kod verilen tRNA'lar ve kodonlar arasındaki ilişkileri çok iyi açıklar.

Referanslar

1. Brooker, R. (2012). Genetik Kavramları (1. baskı). McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Brown, T. (2006). Genomlar 3 ( ^3. ). Garland Bilimi.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. ve Doebley, J. (2015). Genetik Analize Giriş (11. baskı). WH Freeman
4. Lewis, R. (2015). İnsan Genetiği: Kavramlar ve Uygulamalar (11. baskı). McGraw-Hill Eğitimi.
5. Snustad, D. ve Simmons, M. (2011). Genetik Prensipleri (6. baskı). John Wiley and Sons.