Избыточность генетического кода

Один конкретный кодон кодирует только одну аминокислоту, но аминокислота может кодироваться несколькими разными кодонами. Теперь, согласно генетическому коду, кодон UUUкодирует аминокислоту фенилаланин иUUAкоды лейцина. Но, согласно гипотезе Воббла, основания в третьем положении кодона и в антикодоне не обязательно должны быть комплементарными (что помогает объяснить, почему существует очень мало типов молекул тРНК, несмотря на наличие 61 кодона). Если эта гипотеза верна, то мы могли бы поместить фенилаланин в положение, которое предназначалось для лейцина, и наоборот (поскольку кодоны, кодирующие их, отличаются только третьим основанием). То же самое относится и к таким парам, как аспарагиновая кислота и глутаминовая кислота, серин и аргинин. Так как же трансляция конкретной молекулы мРНК приводит к правильной последовательности полипептида?

Ответы (2)

Колебание в паре — это просто явление, а не жесткое правило. Есть некоторые обоснования того, почему она должна существовать, и именно поэтому она до сих пор называется гипотезой. И это утверждение неверно: « основание на третьем положении кодона и основание на антикодоне не обязательно должны быть комплементарными ». Остаток антикодона, соответствующий третьему остатку кодона, может представлять собой неразборчивое основание, которое может образовывать пары с двумя или многими различными основаниями. тРНК фенилаланина имеет антикодон, GAAкоторый может сочетаться как с , UUUтак и с , UUCно не с UUA.

Таким образом, формулировка гипотезы колебания состоит в том, что первое основание антикодона (часто представляет собой модифицированное/атипичное нуклеотидное основание) может демонстрировать неразборчивость связывания.

Вы правы, говоря, что Крик в своей гипотезе колебания предположил, что «основание на третьем положении кодона и на антикодоне не обязательно должны быть комплементарными», но « не обязательно» в вашем утверждении является парафразом « некоторые » в исходном заявлении Крика:

 «Предполагается, что, хотя стандартные пары оснований могут использоваться довольно строго в первых двух позициях триплета, в спаривании третьего основания могут быть некоторые колебания».

Если вы прочитаете эту статью или обратитесь к статье Википедии в разделе Wobble , вы поймете, что Крик использует слово «некоторые», чтобы указать, что:

(i) Предлагаемое колебание характерно для определенных пар оснований.

(ii) Такие пары оснований колебания будут обнаружены только в тех случаях, когда они не нарушают генетический код.

Гипотеза Колебания , как указано выше, однозначно подтвердилась. Конкретные правила колебания , которые Крик предложил для удовлетворения пункта (i), были основаны на изучении химии оснований и оказались частично правильными:

Основы колебания: предсказание и реальность Правила колебания: предсказания происхождения Крика по сравнению с наблюдаемыми основаниями 5'-антикодонов и их спариванием оснований с кодонами.

Таким образом, предсказание о том, что антикодоновые основания 5'-тРНК G и I могут колебаться (а C не может), подтвердилось. Крик знал о недостатке А в этом положении в антикодонах, и как он, так и U обычно обнаруживаются в химически модифицированных формах, спаривание оснований которых он не пытался предсказать (он не знал о большинстве из них) и которые отличается в разных случаях. Следует помнить, что для этого есть научное обоснование с точки зрения трехмерной структуры антикодона в тРНК (которая удерживает первые два основания на месте за счет укладки оснований) и близости групп, потенциально образующих водородные связи. в различных базах.

Пункт (ii) состоит в том, что Природа будет использовать Колебание только там, где позволяет генетический код . Соединение G с C или U всегда работает, тогда как спаривание I с A, C или G будет работать с аминокислотами, кодируемыми всеми четырьмя основаниями в блоке (например, Leu, Val, Ser), но не там, где есть блоки из двух (например, Тюр, Его, Асн).

И последний момент, который подчеркивает химическую основу всего этого. Митохондрии млекопитающих имеют другой набор правил колебания из-за их своеобразно укороченных тРНК.

Я понимаю, что это старый вопрос, на который уже был дан ответ (он привлек мое внимание в «связанном» списке. Однако, поскольку у меня был некоторый материал по этой теме, я подумал, что было бы полезно немного конкретизировать предыдущий ответ.