Forskjellen mellom Codon og Anticodon

Hovedforskjell - Codon vs Anticodon

Codon og anticodon er nukleotid tripletter som spesifiserer en bestemt aminosyre i et polypeptid. Et spesifikt regelsett eksisterer for lagring av genetisk informasjon som en nukleotidsekvens enten på DNA eller mRNA-molekyler for å syntetisere proteiner. Det bestemte regelsettet kalles den genetiske koden. Codon er en gruppe på tre nukleotider, spesielt på mRNA. Antikodon er tilstede på tRNA molekyler. De hovedforskjell mellom kodon og anticodon er det kodon er språket som representerer en aminosyre på mRNA-molekyler mens antikodon er komplementnukleotidsekvensen av kodonet på tRNA-molekyler.

Denne artikkelen undersøker,

1. Hva er Codon
     - Definisjon, funksjoner
2. Hva er anticodon
     - Definisjon, funksjoner
3. Hva er forskjellen mellom Codon og Anticodon

Hva er en Codon

En kodon er en sekvens av tre nukleotider som spesifiserer en aminosyre i polypeptidkjeden. Hvert gen som koder for et bestemt protein består av en sekvens av nukleotider, som representerer aminosyresekvensen for det bestemte protein. Gener bruker et universelt språk, den genetiske koden, for å lagre aminosyresekvensene av proteiner. Genetisk kode består av nukleotid tripletter som kalles kodoner. For eksempel representerer kodonet TCT aminosyren serin. Sixty codons kan identifiseres for å spesifisere de tyve essensielle aminosyrene som kreves av oversettelsen.

Leseramme

En bestemt nukleotidsekvens i et enkeltstrenget DNA-molekyl består av tre leserammer i 5 'til 3' retning av strengen. Vurderer nukleotidsekvensen i Figur 1, Første leseramme starter fra det første nukleotidet, A. Den første leserammen er vist i blå farge. Den inneholder kodonene, AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Den andre leserammen starter fra det andre nukleotidet, G som er vist i rød farge. Den inneholder kodonene GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Tredje lesingsrammen starter fra det tredje nukleotidet, G som er vist i grønn farge. Den inneholder kodonene GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Figur 1: Lesrammer

Siden DNA er et dobbeltstrenget molekyl, kan seks leserammer finnes i de to strengene. Men bare en leseramme er potensial til å bli oversatt. Denne leserammen kalles den åpne leserammen. Et kodon kan bare identifiseres med en åpen leseramme.

Start / Stopp Codon

Den åpne leserammen defineres i utgangspunktet av nærvær av en startkodon kodet av mRNA. Den universelle startkodonen er AUG som koder for aminosyren, metionin i eukaryoter. I prokaryoter koder AUG for formylmetionin. Eukaryotiske åpne leserammer blir avbrutt av nærvær av introner i midten av rammen. Oversettelsen stopper ved stoppkodonet i den åpne leserammen. Tre universalstoppkodoner finnes på mRNA: UAG, UGA og UAA. En kodon-serie på et mRNA-stykke er vist i figur 2.

Figur 2: Codon-serien på mRNA

Effekt av mutasjoner

Feil oppstår i replikasjonsprosessen som introduserer endringer i nukleotidkjeden. Disse endringene kalles mutasjoner. Mutasjoner kan endre aminosyresekvensen til polypeptidkjeden. To typer punktmutasjoner er missense mutasjoner og nonsensmutasjoner. Missens mutasjoner forandrer egenskapene til polypeptidkjeden ved å endre aminosyreresten og de kan forårsake sykdommer som seglcelleanemi. Nonsensmutasjoner endrer nukleotidsekvensen til stoppkodonet og kan forårsake thalassemi. 

degenerasjon

Redundansen som oppstår i den genetiske koden er referert til som degenerasjonen. For eksempel angir kodonene, UUU og UUC begge aminosyrene fenylalanin. RNA-kodonbordet er vist i figur 3.

Figur 3: RNA codon tabl

Codon Bruk Bias

Frekvensen som et bestemt kodon forekommer i et genom er referert til som codon bruk bias. For eksempel er hyppigheten av forekomsten av kodonet UUU 17,6% i det humane genom.

variasjoner

Noen variasjoner kan bli funnet med standard genetisk kode når man vurderer det humane mitokondriegenomet. Noen Mycolasma arter spesifiserer også kodonet UGA som tryptofan i stedet for stoppkodonet. Noen Candida arter angir kodonet, UCG som serin.

Hva er anticodon

De tre nukleotidsekvensene på tRNA, som er komplementær til kodonsekvensen på mRNA, refereres til som antikodon. Under oversettelse er anticodon komplementær base parret med kodonet via hydrogenbinding. Derfor inneholder hver kodon et matchende anticodon på forskjellige tRNA-molekyler. Den komplementære baseparingen av antikodon med sin kodon er vist i figur 4.

Figur 4: Komplementære baseparasjoner

Wobble Base Pairing

Evnen til et enkelt antikodon til basepar med mer enn ett kodon på mRNA refereres til som wobble base pairing. Wobble base pairing oppstår på grunn av tap av det første nukleotidet på tRNA molekylet. Inosin er tilstede i den første nukleotidposisjonen på tRNA anticodon. Inosin kan danne hydrogenbindinger med forskjellige nukleotider. På grunn av tilstedeværelsen av wobble base pairing er en aminosyre spesifisert av den tredje posisjonen til kodonet. For eksempel er glycin spesifisert av GGU, GGC, GGA og GGG.  

Overføring av RNA

Sixty forskjellige typer tRNA kan bli funnet for å spesifisere de tyve essensielle aminosyrene. På grunn av wobble base pairing, reduseres antall forskjellige tRNA i mange celler. Minimum antall forskjellige tRNAer som kreves av oversettelsen er trettien. Strukturen av et tRNA-molekyl er vist i figur 5. Antikodonet er vist i grå farge. Acceptorstammen, som er vist i gul farge, inneholder en CCA-hale ved 3'-enden av molekylet. Den angitte aminosyren er kovalent bundet til CCA-halerens 3'-hydroksylgruppe. Det aminosyrebundne tRNA kalles aminoacyl-tRNA.

Figur 5: Overføring av RNA

Forskjellen mellom Codon og Anticodon

plassering

kodon: Codon er lokalisert på mRNA-molekylet.

antikodon: Antikodon er lokalisert i tRNA molekylet.

Komplementær natur

kodon: Kodon er komplementær til nukleotid tripleten i DNA.

antikodon: Antikodon er komplementær til kodonet.

Kontinuitet

kodon: Codon er sekvensielt tilstede på mRNA.

antikodon: Antikodon er individuelt tilstede på tRNAer.

Funksjon

kodon: Codon bestemmer plasseringen av aminosyren.

antikodon: Antikodon bringer den spesifiserte aminosyren av kodonet.

Konklusjon

Codon og anticodon er begge involvert i posisjonering av aminosyrer i riktig rekkefølge for å syntetisere et funksjonelt protein under oversettelse. Begge er nukleotid tripletter. Sixty separate kjente kodoner kan bli funnet å spesifisere de tyve essensielle aminosyrene som kreves for syntesen av en polypeptidkjede. Således er det nødvendig å utføre seksti en distinkt tRNA for å komplementere basispar med de seksti-en kodonene. Men på grunn av tilstedeværelsen av wobble base pairing, er antallet krevde tRNA redusert til trettien. Antikodon-komplementære baseparene med kodonet regnes som en universell funksjon. Derfor er nøkkelforskjellen mellom kodon og anticodon deres komplementære natur.

Henvisning:
"Genetisk kode". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2017. Tilgang 03 mars 2017
"Overfør RNA". Wikipedia, den frie encyklopedi, 2017. Tilgang 03 mars 2017

Bilde Courtesy:
"Reading Frame" Av Hornung Ákos - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"RNA-kodon" Av Den opprinnelige opplasteren var Sverdrup på engelsk Wikipedia - Overført fra en.wikipedia til Commons., Public Domain) via Commons Wikimedia
"06 chart pu" Av NIH - (Public Domain) via Commons Wikimedia
"Ribosome" Ved pluma - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"TRNA-Phe gjær 1ehz" Av Yikrazuul - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia