アンチコドンが機能メッセンジャーRNA(mRNA)の分子中に存在する3つのヌクレオチドの別の配列を認識することであるトランスファーRNA(tRNAの)の分子中に存在する3個のヌクレオチドの配列です。
コドンとアンチコドンの間のこの認識は逆平行です。つまり、1つは5 '-> 3'方向に配置され、もう1つは3 '-> 5'方向に結合されます。3つのヌクレオチド(トリプレット)のシーケンス間のこの認識は、翻訳プロセスに不可欠です。つまり、リボソームでのタンパク質の合成です。
トランスファーRNAの2D(左)および3D(右)構造
したがって、翻訳中、メッセンジャーRNA分子は、トランスファーRNAのアンチコドンによるコドンの認識を通じて「読み取られ」ます。これらの分子は、リボソーム上に形成されているタンパク質分子に特定のアミノ酸を転移させるため、そのように呼ばれています。
20個のアミノ酸があり、それぞれが特定のトリプレットによってコードされています。ただし、一部のアミノ酸は複数のトリプレットによってコードされています。
さらに、一部のコドンは、アミノ酸が付加されていないトランスファーRNA分子のアンチコドンによって認識されます。これらは、いわゆる停止コドンです。
説明
アンチコドンは、次の窒素含有塩基のいずれかを含むことができる3つのヌクレオチドのシーケンスで構成されています:アデニン(A)、グアニン(G)、ウラシル(U)、またはシトシン(C)コードのように機能します。
アンチコドンは常にトランスファーRNA分子にあり、常に3 '-> 5'にあります。これらのtRNAの構造はクローバーに似ており、4つのループ(またはループ)に分割されています。ループの1つにアンチコドンがあります。
アンチコドンは、メッセンジャーRNAコドンの認識に不可欠であり、その結果、すべての生きている細胞でのタンパク質合成プロセスに不可欠です。
特徴
アンチコドンの主な機能は、メッセンジャーRNA分子のコドンを構成するトリプレットの特異的な認識です。これらのコドンは、タンパク質内のアミノ酸の順序を指示するためにDNA分子からコピーされた指示です。
転写(メッセンジャーRNAのコピーの合成)は5 '-> 3'方向で行われるため、メッセンジャーRNAのコドンにはこの方向があります。したがって、トランスファーRNA分子に存在するアンチコドンは、反対の方向3 '-> 5'でなければなりません。
この結合は相補性によるものです。例えば、コドンが5'-AGG-3 'の場合、アンチコドンは3'-UCC-5'です。コドンとアンチコドンの間のこの種の特定の相互作用は、メッセンジャーRNAのヌクレオチド配列がタンパク質内のアミノ酸配列をコード化できるようにする重要なステップです。
アンチコドンとコドンの違い
-アンチコドンは、tRNAのトリヌクレオチド単位であり、mRNAのコドンに相補的です。それらは、tRNAがタンパク質生産中に正しいアミノ酸を供給することを可能にします。代わりに、コドンはDNAまたはmRNAのトリヌクレオチド単位であり、タンパク質合成における特定のアミノ酸をコードしています。
-アンチコドンは、mRNAのヌクレオチド配列とタンパク質のアミノ酸配列の間のリンクです。むしろ、コドンは、DNAが見つかった核からタンパク質合成が行われるリボソームに遺伝情報を転送します。
-アンチコドンは、DNAおよびmRNA分子にあるコドンとは異なり、tRNA分子のアンチコドンアームにあります。
-アンチコドンはそれぞれのコドンに相補的です。代わりに、mRNAのコドンは、DNAの特定の遺伝子のヌクレオチドトリプレットに相補的です。
-tRNAにはアンチコドンが含まれています。対照的に、mRNAにはいくつかのコドンが含まれています。
スイング仮説
スイング仮説は、メッセンジャーRNAのコドンの3番目のヌクレオチドとトランスファーRNAのアンチコドンの最初のヌクレオチドとの間の接合部は、トリプレットの他の2つのヌクレオチド間の接合部よりも特異性が低いと提案しています。
クリックは、この現象を各コドンの3番目の位置の「揺らぎ」と表現しました。その位置で何かが起こり、関節が通常よりも厳しくないようになります。ウォブルまたはウォブルとも呼ばれます。
このクリックウォブル仮説は、特定のtRNAのアンチコドンが2つまたは3つの異なるmRNAコドンとどのようにペアリングできるかを説明しています。
Crickは、塩基のペアリング(tRNAのアンチコドンの59番ベースとmRNAのコドンの39番ベースの間)が通常よりもストリンジェントではないため、このサイトでは「ゆらぎ」または親和性の低下が許容されると提案しました。
結果として、単一のtRNAは多くの場合、特定のアミノ酸を指定する2つまたは3つの関連コドンを認識します。
通常、tRNAアンチコドンとmRNAコドンの塩基間の水素結合は、コドンの最初の2塩基のみに対して厳密な塩基対合規則に従います。ただし、この効果は、すべてのmRNAコドンの3番目の位置すべてで発生するわけではありません。
RNAとアミノ酸
ウォブル仮説に基づいて、少なくとも2つのトランスファーRNAの存在が各アミノ酸について予測され、コドンは完全な縮重を示し、これは真実であることが示されています。
この仮説は、6つのセリンコドンに対して3つのトランスファーRNAの出現も予測しました。実際、セリンについて3つのtRNAが特徴付けられています。
-セリン1のtRNA(アンチコドンAGG)は、コドンUCUおよびUCCに結合します。
-セリン2のtRNA(AGUアンチコドン)は、UCAおよびUCGコドンに結合します。
-セリン3のtRNA(アンチコドンUCG)は、AGUおよびAGCコドンに結合します。
これらの特異性は、精製されたアミノアシル-tRNAトリヌクレオチドのリボソームへのインビトロでの刺激された結合によって検証された。
最後に、いくつかのトランスファーRNAには、プリンヒポキサンチンから作られるイノシン塩基が含まれています。イノシンは、アデノシンの転写後修飾によって生成されます。
クリックのウォブル仮説は、イノシンがアンチコドンの5 '端(ウォブル位置)に存在する場合、コドンでウラシル、シトシン、またはアデニンと対になると予測しました。
実際、アンチコドンの5 '位置にイノシン(I)を含む精製されたアラニルtRNAは、GCU、GCC、またはGCAトリヌクレオチドで活性化されたリボソームに結合します。
同じ結果が、アンチコドンの5 '位置のイノシンで精製された他のtRNAでも得られています。したがって、Crick wobble仮説は、tRNAとコドンの間の関係を、遺伝的コードが与えられていると非常によく説明します。
参考文献
- Brooker、R.(2012)。遺伝学の概念(第1版)。McGraw-Hill Companies、Inc.
- ブラウン、T。(2006)。ゲノム3(3 番目)。ガーランドサイエンス。
- グリフィス、A。、ウェスラー、S。、キャロル、S。&ドブリー、J。(2015)。遺伝分析入門(第11版)。WHフリーマン
- ルイス・R(2015)。Human Genetics:Concepts and Applications(11th ed。)マグローヒル教育。
- Snustad、D.&Simmons、M.(2011)。遺伝学の原則(第6版)。ジョン・ワイリーとサンズ。