Основное различие - Codon vs Anticodon

Кодон и антикодон - это триплеты нуклеотидов, которые определяют конкретную аминокислоту в полипептиде. Существует специальный набор правил для хранения генетической информации в виде нуклеотидной последовательности на молекулах ДНК или мРНК с целью синтеза белков. Этот конкретный набор правил называется генетическим кодом. Кодон - это группа из трех нуклеотидов, особенно на мРНК. Антикодон присутствует на молекулах тРНК. В главное отличие между кодоном и антикодоном заключается в том, что кодон - это язык, который представляет собой аминокислоту на молекулах мРНК, тогда как антикодон - это нуклеотидная последовательность комплемента кодона на молекулах тРНК.

В этой статье рассматривается,

1. Что такое Codon - Определение, особенности 2. Что такое Anticodon - Определение, особенности 3. В чем разница между Codon и Anticodon

Что такое кодон

Кодон - это последовательность из трех нуклеотидов, которая определяет одну аминокислоту в полипептидной цепи. Каждый ген, кодирующий определенный белок, состоит из последовательности нуклеотидов, которые представляют аминокислотную последовательность этого конкретного белка. Гены используют универсальный язык, генетический код, для хранения аминокислотных последовательностей белков. Генетический код состоит из триплетов нуклеотидов, которые называются кодонами. Например, кодон TCT представляет собой аминокислоту серин. Шестьдесят один кодон может быть идентифицирован для определения двадцати незаменимых аминокислот, необходимых для перевода.

Рамка для чтения

Конкретная нуклеотидная последовательность в одноцепочечной молекуле ДНК состоит из трех рамок считывания в направлении от 5 'до 3' цепи. Учитывая нуклеотидную последовательность на фиг. 1, первая рамка считывания начинается с первого нуклеотида А. Первая рамка считывания показана синим цветом. Он содержит кодоны, AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Вторая рамка считывания начинается со второго нуклеотида G, который показан красным цветом. Он содержит кодоны GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Третья рамка считывания начинается с третьего нуклеотида, G, который показан зеленым цветом. Он содержит кодоны GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Рисунок 1: Рамки для чтения

Поскольку ДНК представляет собой двухцепочечную молекулу, в двух цепях можно найти шесть рамок считывания. Но может быть переведена только одна рамка считывания. Эта рамка считывания называется открытой рамкой считывания. Кодон можно идентифицировать только с помощью открытой рамки считывания.

Старт / стоп кодон

Открытая рамка считывания определяется в основном наличием стартового кодона, кодируемого мРНК. Универсальный стартовый кодон - AUG, кодирующий аминокислоту метионин у эукариот. У прокариот AUG кодирует формилметионин. Открытые рамки считывания эукариот прерываются присутствием интронов в середине рамки. Трансляция останавливается на стоп-кодоне в открытой рамке считывания. На мРНК обнаружены три универсальных стоп-кодона: UAG, UGA и UAA. Последовательность кодонов на участке мРНК показана на рисунке 2.

Рисунок 2: Серия кодонов на мРНК

Эффект мутаций

Ошибки возникают в процессе репликации, который вносит изменения в нуклеотидную цепь. Эти изменения называются мутациями. Мутации могут изменить аминокислотную последовательность полипептидной цепи. Два типа точечных мутаций - это миссенс-мутации и бессмысленные мутации. Миссенс-мутации изменяют свойства полипептидной цепи, изменяя аминокислотный остаток, и могут вызывать такие заболевания, как серповидно-клеточная анемия. Нонсенс мутации изменяют нуклеотидную последовательность стоп-кодона и могут вызвать талассемию.

Вырождение

Избыточность генетического кода называется вырожденностью. Например, кодоны UUU и UUC определяют аминокислоту фенилаланин. Таблица кодонов РНК представлена ​​на рисунке 3.

Рисунок 3: Таблица кодонов РНК

Смещение использования кодонов

Частота, с которой конкретный кодон встречается в геноме, называется систематической ошибкой использования кодона. Например, частота встречаемости кодона UUU составляет 17,6% в геноме человека.

Вариации

При рассмотрении митохондриального генома человека можно найти некоторые варианты стандартного генетического кода. Некоторые виды Mycolasma также определяют кодон UGA как триптофан, а не как стоп-кодон. Некоторые виды Candida определяют кодон UCG как серин.

Что такое антикодон

Трехнуклеотидная последовательность на тРНК, которая комплементарна кодонной последовательности на мРНК, называется антикодоном. Во время трансляции антикодон представляет собой комплементарное основание, спаренное с кодоном посредством водородной связи. Следовательно, каждый кодон содержит соответствующий антикодон на разных молекулах тРНК. Комплементарная пара оснований антикодона и его кодона показана на рисунке 4.

Рисунок 4: Дополнительные пары оснований

Сопряжение базового колебания

Способность одного антикодона образовывать пары оснований с более чем одним кодоном на мРНК называется спариванием оснований колебания. Спаривание оснований колебания происходит из-за потери первого нуклеотида на молекуле тРНК. Инозин присутствует в первом нуклеотидном положении на антикодоне тРНК. Инозин может образовывать водородные связи с разными нуклеотидами. Из-за присутствия пар оснований колебания аминокислота определяется третьим положением кодона. Например, глицин определяется GGU, GGC, GGA и GGG.

Перенос РНК

Для определения двадцати незаменимых аминокислот можно найти шестьдесят один отдельный тип тРНК. Из-за спаривания оснований колебания количество различных тРНК снижается во многих клетках. Минимальное количество различных тРНК, необходимых для трансляции, составляет тридцать одну. Структура молекулы тРНК показана на рисунке 5. Антикодон показан серым цветом. Ствол акцептора, который показан желтым цветом, содержит хвост CCA на 3'-конце молекулы. Указанная аминокислота ковалентно связана с 3 'гидроксильной группой хвостов ССА. Связанная с аминокислотой тРНК называется аминоацил-тРНК.

Рисунок 5: Перенос РНК

Разница между кодоном и антикодоном

Место нахождения

Кодон: Кодон находится на молекуле мРНК.

Антикодон: Антикодон находится в молекуле тРНК.

Дополнительная природа

Кодон: Кодон комплементарен триплету нуклеотидов в ДНК.

Антикодон: Антикодон дополняет кодон.

Непрерывность

Кодон: Кодон последовательно присутствует на мРНК.

Антикодон: Антикодон индивидуально присутствует на тРНК.

Функция

Кодон: Кодон определяет положение аминокислоты.

Антикодон: Антикодон переносит указанную аминокислоту по кодону.

Заключение

Кодон и антикодон участвуют в позиционировании аминокислот в правильном порядке, чтобы синтезировать функциональный белок во время трансляции. Оба они представляют собой триплеты нуклеотидов. Можно найти шестьдесят один отдельный кодон, определяющий двадцать незаменимых аминокислот, необходимых для синтеза полипептидной цепи. Таким образом, требуется шестьдесят одна отдельная тРНК, чтобы комплементарная пара оснований с шестьюдесятью одним кодоном. Но из-за наличия спаривания оснований колебания количество требуемых тРНК сокращается до тридцати одной. Комплементарные пары оснований антикодона с кодоном считаются универсальным признаком. Следовательно, ключевое различие между кодоном и антикодоном заключается в их взаимодополняемости.

Ссылка: «Генетический код». Википедия, свободная энциклопедия, 2017. По состоянию на 3 марта 2017 г. «Transfer RNA». Википедия, свободная энциклопедия, 2017. Дата обращения: 3 марта 2017 г.

Изображение предоставлено: «Рамка чтения» Хорнунг Акос - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia «RNA-codon» Автор: Первоначально загрузил Свердруп в английской Википедии - перенесено из en.wikipedia в Commons., Public Domain) через Commons Wikimedia «06 диаграмма pu» NIH - (общественное достояние) через Commons Wikimedia «Ribosome» Автор pluma - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia «TRNA-Phe yeast 1ehz» Автор Yikrazuul - собственная работа (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia