Почему 20 аминокислот вместо 64?
Этот вопрос заставил меня задуматься об аминокислотах и неоднозначности генетического кода. При 4 нуклеотидах в РНК и по 3 на кодон получается 64 кодона. Однако эти 64 кодона кодируют только 20 аминокислот (или 22, если включить селеноцистеин и пирролизин ), поэтому многие аминокислоты кодируются несколькими кодонами.
Есть ли какая-нибудь гипотеза, почему аминокислот всего 22, а не 64? Возможно ли, что раньше их было 64 (или, по крайней мере, больше 22)?
Брайан Хейс написал очень интересную с математической точки зрения статью:
http://www.americanscientist.org/issues/pub/the-invention-of-the-genetic-code
особенно раздел «Реальность вторгается». В основном люди придумали причудливые математические доводы, почему должно быть ровно 20. Природа, будучи природой, не следует рассуждениям, но имеет свои собственные идеи. Другими словами, в 20 не было ничего особенного. На самом деле, похоже, происходит медленная прививка 21-й аминокислоты, селеноцистеина, с использованием кодона UGA. Также пирролизин считается 22-м. Последний раздел предполагает, что код изначально был дублетным, поэтому закодирован для <16 аминокислот. Это может частично объяснить, почему третье основание в каждом кодоне не является таким дискриминирующим.
Так что, возможно, в 2002012 году кто-то спросит на сайте biology.stackexchange, почему аминокислот всего 40.
Первая позиция антикодона , позиция «Wobble», образует водородные связи хуже, чем две вторые. Это означает, что последняя позиция кодона имеет меньший кодирующий потенциал, чем первые две. Причина в том, что антикодон находится в нижней части антикодоновой петли тРНК, поэтому остов тРНК изгибается назад, чтобы спариться с самой собой. Нуклеотиды не держат свои основания плоскими и регулярными по отношению друг к другу.
Вот изображение антикодоновой петли . В этом случае 5'-CAU-3' является антикодоном для 5'-AUG-3', так что это будет C, расположенный прямо в самой острой части изгиба в петле антикодона, который будет иметь самую плохую пару.
Вот интерактивная модель , в которой вы можете вращать тРНК/мРНК и видеть, что не все водородные связи имеют одинаковую длину и не все основания компланарны.
Есть еще две идеи, которые можно добавить сюда.
1) просто чтобы добавить к вдумчивому ответу КАМ. Также была мысль, что последняя база также дает большую гибкость для контента GC, который реагирует на некоторые
2) давайте не будем забывать, что избыточность в генетическом коде помогает дать некоторую устойчивость к мутациям, которые могут быть разрушительными. аминокислоты, менее разрушающие типичную белковую укладку, более распространены в коде. (мы получили некоторое представление об этом, изучая мутации белковых структур.)
3) некоторые биохимики предположили, что 20 аминокислот, которые у нас есть, представляют собой довольно стабильный набор — что добавление других аминокислот не помогает создавать лучшие белки. Питер Шульц узнал об этом, поскольку его группа действительно хотела добавить в нативные белки дополнительные аминокислоты, синтезированные человеком. Я был на беседе, где он отметил, что попытки получить цистеин с более длинной боковой цепью привели к циклизации аминокислоты с образованием тиоолактона.
Думая в этом направлении, добавление еще одной группы CH 2 к пролину может не улучшить упаковку. Вероятно, в этом есть какая-то ценность, но ее недостаточно, чтобы разрушить весь чувствительный механизм создания и реализации генетического кода.
мгкреббс
Сумасшедший ученый
мгкреббс
мгкреббс
пользователь132
пользователь120
тердон
Чинмай Канчи
Стефан Грюнвальд