แอนติโคดอนเป็นลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัวที่มีอยู่ในโมเลกุลของทรานสเฟอร์อาร์เอ็นเอ (tRNA) ซึ่งมีหน้าที่ในการรับรู้ลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัวที่มีอยู่ในโมเลกุลของสารอาร์เอ็นเอ (mRNA)
การรับรู้ระหว่าง codons และ anticodons นี้เป็นแบบ antiparallel นั่นคือหนึ่งตั้งอยู่ในทิศทาง 5 '-> 3' ในขณะที่อีกทิศทางหนึ่งอยู่ในทิศทาง 3 '-> 5' การรับรู้ระหว่างลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัว (แฝดสาม) เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการแปล นั่นคือในการสังเคราะห์โปรตีนในไรโบโซม
โครงสร้าง 2D (ซ้าย) และ 3D (ขวา) ของ RNA การถ่ายโอน
ดังนั้นในระหว่างการแปลโมเลกุลอาร์เอ็นเอของผู้ส่งสารจะถูก "อ่าน" ผ่านการรับรู้โคดอนโดยแอนติโคดอนของอาร์เอ็นเอที่ถ่ายโอน โมเลกุลเหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อเช่นนี้เนื่องจากพวกมันถ่ายโอนกรดอะมิโนที่เฉพาะเจาะจงไปยังโมเลกุลของโปรตีนที่เกิดขึ้นบนไรโบโซม
มีกรดอะมิโน 20 ชนิดแต่ละตัวเข้ารหัสโดยทริปเปิลที่เฉพาะเจาะจง อย่างไรก็ตามกรดอะมิโนบางชนิดถูกเข้ารหัสโดยมากกว่าหนึ่งสามเท่า
นอกจากนี้โคดอนบางชนิดยังได้รับการยอมรับจากแอนติโคดอนในการถ่ายโอนโมเลกุลอาร์เอ็นเอที่ไม่มีกรดอะมิโนติดอยู่ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าโคดอนหยุด
ลักษณะ
แอนติโคดอนประกอบด้วยลำดับของนิวคลีโอไทด์สามตัวที่สามารถมีฐานไนโตรเจนต่อไปนี้: อะดีนีน (A), กัวนีน (G), อูราซิล (U) หรือไซโตซีน (C) ในการรวมกันของนิวคลีโอไทด์สามตัวในลักษณะที่ มันทำงานเหมือนรหัส
แอนติโคดอนมักพบในโมเลกุลของทรานสเฟอร์อาร์เอ็นเอและจะอยู่ที่ 3 '-> 5' โครงสร้างของ tRNA เหล่านี้คล้ายกับโคลเวอร์ในลักษณะที่แบ่งออกเป็นสี่ลูป (หรือลูป) หนึ่งในลูปคือแอนติโคดอน
แอนติโคดอนมีความจำเป็นสำหรับการรับรู้รหัสอาร์เอ็นเอของผู้ส่งสารและด้วยเหตุนี้สำหรับกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด
คุณสมบัติ
หน้าที่หลักของแอนติโคดอนคือการรับรู้เฉพาะของแฝดสามที่ประกอบเป็นโคดอนในโมเลกุลอาร์เอ็นเอของผู้ส่งสาร โคดอนเหล่านี้เป็นคำสั่งที่คัดลอกมาจากโมเลกุลของดีเอ็นเอเพื่อกำหนดลำดับของกรดอะมิโนในโปรตีน
เนื่องจากการถอดความ (การสังเคราะห์สำเนาของผู้ส่งสาร RNA) เกิดขึ้นในทิศทาง 5 '-> 3' รหัสของ RNA ของผู้ส่งสารจึงมีแนวนี้ ดังนั้นแอนติโคดอนที่มีอยู่ในโมเลกุลอาร์เอ็นเอที่ถ่ายโอนจะต้องมีทิศทางตรงกันข้าม 3 '-> 5'
สหภาพนี้เกิดจากความเกื้อกูลกัน ตัวอย่างเช่นถ้า codon คือ 5′-AGG-3 ′แอนติโคดอนจะเป็น 3′-UCC-5′ ปฏิสัมพันธ์เฉพาะประเภทนี้ระหว่างโคดอนและแอนติโคดอนเป็นขั้นตอนสำคัญที่ช่วยให้ลำดับนิวคลีโอไทด์ใน Messenger RNA เข้ารหัสลำดับกรดอะมิโนภายในโปรตีน
ความแตกต่างระหว่าง anticodon และ codon
- แอนติโคดอนเป็นหน่วยไตรนิวคลีโอไทด์ใน tRNA ซึ่งเป็นส่วนเสริมของโคดอนใน mRNAs ช่วยให้ tRNAs จัดหากรดอะมิโนที่ถูกต้องในระหว่างการผลิตโปรตีน แต่ codons คือหน่วย trinucleotide ใน DNA หรือ mRNA ซึ่งเข้ารหัสกรดอะมิโนเฉพาะในการสังเคราะห์โปรตีน
- แอนติโคดอนเป็นตัวเชื่อมระหว่างลำดับนิวคลีโอไทด์ของ mRNA และลำดับกรดอะมิโนของโปรตีน แต่โคดอนจะถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมจากนิวเคลียสซึ่งพบดีเอ็นเอไปยังไรโบโซมที่มีการสังเคราะห์โปรตีน
- แอนติโคดอนพบในแขนแอนติโคดอนของโมเลกุล tRNA ซึ่งแตกต่างจากโคดอนซึ่งอยู่ในโมเลกุล DNA และ mRNA
- แอนติโคดอนเสริมกับโคดอนที่เกี่ยวข้อง แต่ codon ใน mRNA นั้นเป็นส่วนเสริมของนิวคลีโอไทด์ทริปเปิลของยีนบางตัวในดีเอ็นเอ
- tRNA มีแอนติโคดอน ในทางตรงกันข้าม mRNA มีโคดอนจำนวนหนึ่ง
สมมติฐานการแกว่ง
สมมติฐานการแกว่งเสนอว่ารอยต่อระหว่างนิวคลีโอไทด์ตัวที่สามของโคดอนของสารอาร์เอ็นเอและนิวคลีโอไทด์ตัวแรกของแอนติโคดอนของอาร์เอ็นเอของการถ่ายโอนมีความจำเพาะน้อยกว่าจุดเชื่อมต่อระหว่างนิวคลีโอไทด์อีกสองตัวของทริปเปิล
คริกอธิบายปรากฏการณ์นี้ว่า "โยก" ในตำแหน่งที่สามของโคดอนแต่ละตัว มีบางอย่างเกิดขึ้นในตำแหน่งนั้นซึ่งช่วยให้ข้อต่อมีความเข้มงวดน้อยกว่าปกติ เรียกอีกอย่างว่าโยกเยกหรือโยกเยก
สมมติฐานการโยกเยกของ Crick นี้อธิบายว่าแอนติโคดอนของ tRNA ที่กำหนดสามารถจับคู่กับโคดอน mRNA ที่แตกต่างกันได้อย่างไร
คริกเสนอว่าตั้งแต่การจับคู่ฐาน (ระหว่างฐาน 59 ของแอนติโคดอนใน tRNA และฐาน 39 ของโคดอนใน mRNA) มีความเข้มงวดน้อยกว่าปกติอนุญาตให้ "โยกเยก" หรือลดความสัมพันธ์บางอย่างได้ในไซต์นี้
เป็นผลให้ tRNA ตัวเดียวมักจะรับรู้สองหรือสามของโคดอนที่เกี่ยวข้องซึ่งระบุกรดอะมิโนที่กำหนด
โดยทั่วไปพันธะไฮโดรเจนระหว่างฐานของแอนติโคดอน tRNA และโคดอน mRNA จะเป็นไปตามกฎการจับคู่ฐานที่เข้มงวดสำหรับสองฐานแรกของโคดอนเท่านั้น อย่างไรก็ตามผลกระทบนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในตำแหน่งที่สามของโคดอนทั้งหมดของ mRNA
RNA และกรดอะมิโน
จากสมมติฐานที่โยกเยกการมีอยู่ของ RNA การถ่ายโอนอย่างน้อยสองตัวสำหรับกรดอะมิโนแต่ละตัวที่มีโคดอนแสดงความเสื่อมอย่างสมบูรณ์ได้รับการทำนายซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็นจริง
สมมติฐานนี้ยังทำนายการปรากฏตัวของ RNA การถ่ายโอนสามตัวสำหรับโคดอนหกซีรีน แท้จริงแล้ว tRNA สามตัวมีลักษณะสำหรับซีรีน:
- tRNA สำหรับ serine 1 (anticodon AGG) ผูกกับ codons UCU และ UCC
- tRNA สำหรับ serine 2 (AGU anticodon) ผูกกับ UCA และ UCG codons
- tRNA สำหรับ serine 3 (anticodon UCG) ผูกกับโคดอน AGU และ AGC
ความจำเพาะเหล่านี้ได้รับการตรวจสอบโดยการกระตุ้นการจับตัวของอะมิโนอะซิล - tRNA ไตรนิวคลีโอไทด์ที่บริสุทธิ์กับไรโบโซมในหลอดทดลอง
ในที่สุด RNA ที่ถ่ายโอนหลายตัวมีไอโนซีนพื้นฐานซึ่งทำจาก purine hypoxanthine Inosine ผลิตโดยการดัดแปลงอะดีโนซีนหลังการถอดเสียง
สมมติฐานการโยกเยกของ Crick ทำนายว่าเมื่อไอโนซีนอยู่ที่ส่วนปลาย 5 'ของแอนติโคดอน (ตำแหน่งที่โยกเยก) มันจะจับคู่กับอูราซิลไซโตซีนหรืออะดีนีนที่โคดอน
ในความเป็นจริง alanyl-tRNA บริสุทธิ์ที่มีไอโนซีน (I) ที่ตำแหน่ง 5 'ของแอนติโคดอนจะจับกับไรโบโซมที่เปิดใช้งานด้วย GCU, GCC หรือ GCA trinucleotides
ได้รับผลลัพธ์เดียวกันกับ tRNAs อื่น ๆ ที่บริสุทธิ์ด้วยไอโนซีนที่ตำแหน่ง 5 'ของแอนติโคดอน ดังนั้นสมมติฐานการโยกเยกของ Crick จึงอธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง tRNAs และ codons ได้เป็นอย่างดีเนื่องจากรหัสพันธุกรรมซึ่งเสื่อมลง แต่เป็นระเบียบ
อ้างอิง
- Brooker, R. (2012). แนวคิดเกี่ยวกับพันธุศาสตร์ (ฉบับที่ 1) บริษัท McGraw-Hill, Inc.
- บราวน์ที. (2549). จีโนม 3 (3 rd ) การ์แลนด์วิทยาศาสตร์.
- Griffiths, A. , Wessler, S. , Carroll, S. & Doebley, J. (2015). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรม (ฉบับที่ 11) WH ฟรีแมน
- ลูอิส, อาร์. (2015). พันธุศาสตร์มนุษย์: แนวคิดและการประยุกต์ใช้ (ฉบับที่ 11). การศึกษาของ McGraw-Hill
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). หลักการของพันธุศาสตร์ (6th ed.) จอห์นไวลีย์และบุตรชาย