主な違い - コドンとアンチコドン
コドンとアンチコドンは、ポリペプチドの特定のアミノ酸を指定するヌクレオチド トリプレットです。タンパク質を合成するために、遺伝情報を DNA または mRNA 分子のヌクレオチド配列として保存するための特定の規則セットが存在します。その特定の規則セットは、遺伝コードと呼ばれます。コドンは、特に mRNA 上の 3 つのヌクレオチドのグループです。アンチコドンは tRNA 分子に存在します。 主な違い コドンとアンチコドンの間にあるのは、コドンが mRNA 分子のアミノ酸を表す言語であるのに対し、アンチコドンは tRNA 分子のコドンの補体ヌクレオチド配列であるということです。
この記事では、
1.コドンとは
– 定義、機能
2. アンチコドンとは
– 定義、機能
3. コドンとアンチコドンの違いは何ですか
コドンとは
コドンは、ポリペプチド鎖の 1 つのアミノ酸を指定する 3 つのヌクレオチドのシーケンスです。特定のタンパク質をコードするすべての遺伝子は、その特定のタンパク質のアミノ酸配列を表す一連のヌクレオチドで構成されています。遺伝子は、タンパク質のアミノ酸配列を保存するために、遺伝暗号という普遍的な言語を利用します。遺伝暗号は、コドンと呼ばれるヌクレオチドトリプレットで構成されています。たとえば、コドン TCT はアミノ酸のセリンを表します。翻訳に必要な 20 の必須アミノ酸を特定するために、61 のコドンを特定できます。
読み枠
一本鎖 DNA 分子の特定のヌクレオチド配列は、鎖の 5' から 3' 方向にある 3 つの読み枠で構成されています。 図1の塩基配列を考えると 、最初のリーディング フレームは最初のヌクレオチド A から始まります。最初のリーディング フレームは青色で表示されます。コドン AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC が含まれています。 2 番目のリーディング フレームは、赤色で示されている 2 番目のヌクレオチド G から始まります。コドン GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA が含まれています。 3 番目のリーディング フレームは、緑色で示されている 3 番目のヌクレオチド G から始まります。コドン GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG が含まれています。
図 1:リーディング フレーム
DNA は二本鎖分子であるため、2 つの鎖には 6 つのリーディング フレームがあります。ただし、翻訳される可能性のある読み枠は 1 つだけです。そのリーディングフレームは、オープンリーディングフレームと呼ばれます。コドンは、オープン リーディング フレームでのみ識別できます。
開始/終了コドン
オープン リーディング フレームは、基本的に mRNA によってコードされる開始コドンの存在によって定義されます。普遍的な開始コドンは、真核生物のアミノ酸であるメチオニンをコードする AUG です。原核生物では、AUG はホルミルメチオニンをエンコードします。真核生物のオープンリーディングフレームは、フレームの中央にあるイントロンの存在によって中断されます。翻訳は、オープン リーディング フレームの停止コドンで停止します。 mRNAには、UAG、UGA、およびUAAの3つのユニバーサル終止コドンが見られます。 mRNA片のコドンシリーズを図2に示します .
図 2:mRNA のコドン シリーズ
変異の影響
複製プロセスでエラーが発生し、ヌクレオチド鎖に変化が生じます。これらの変化はミューテーションと呼ばれます。変異は、ポリペプチド鎖のアミノ酸配列を変更する可能性があります。点突然変異には、ミスセンス突然変異とナンセンス突然変異の 2 種類があります。ミスセンス変異は、アミノ酸残基を変更することによってポリペプチド鎖の特性を変化させ、鎌状赤血球貧血などの病気を引き起こす可能性があります.ナンセンス変異は停止コドンのヌクレオチド配列を変化させ、サラセミアを引き起こす可能性があります。
縮退
遺伝暗号で発生する冗長性は縮退と呼ばれます。たとえば、コドン UUU と UUC は両方ともアミノ酸フェニルアラニンを指定します。 RNA コドン表は 図 3 に示されています .
図 3:RNA コドン テーブル
コドン使用バイアス
特定のコドンがゲノムに出現する頻度は、コドン使用バイアスと呼ばれます。たとえば、コドン UUU の出現頻度は、ヒトゲノムで 17.6% です。
バリエーション
ヒトのミトコンドリアゲノムを考慮すると、標準的な遺伝暗号にいくつかのバリエーションが見られます。一部の筋腫 種はまた、終止コドンではなくトリプトファンとしてコドン UGA を指定します。一部のカンジダ 種は、コドン、UCG をセリンとして指定します。
アンチコドンとは
mRNA 上のコドン配列に相補的な tRNA 上の 3 つのヌクレオチド配列は、アンチコドンと呼ばれます。翻訳中、アンチコドンは、水素結合を介してコドンと対になった相補的な塩基です。したがって、各コドンには、異なる tRNA 分子上の対応するアンチコドンが含まれています。アンチコドンとそのコドンの相補的な塩基対は 図 4 に示されています .
図 4:相補的な塩基対合
ウォブル ベース ペアリング
単一のアンチコドンが mRNA 上の複数のコドンと塩基対を形成する能力は、ゆらぎ塩基対形成と呼ばれます。ゆらぎ塩基対形成は、tRNA 分子の最初のヌクレオチドが失われるために発生します。イノシンは、tRNA アンチコドンの最初のヌクレオチド位置に存在します。イノシンは、さまざまなヌクレオチドと水素結合を形成できます。ウォブル塩基対の存在により、アミノ酸はコドンの 3 番目の位置によって指定されます。たとえば、グリシンは GGU、GGC、GGA、および GGG によって指定されます。
RNA の転送
20 の必須アミノ酸を特定するために、61 の異なるタイプの tRNA を見つけることができます。ゆらぎ塩基対形成により、多くの細胞で異なる tRNA の数が減少します。翻訳に必要な個別の tRNA の最小数は 31 です。 tRNA分子の構造は図5に示されています .アンチコドンは灰色で示されています。黄色で示されているアクセプター ステムには、分子の 3' 末端に CCA テールが含まれています。指定されたアミノ酸は、CCA テールの 3' ヒドロキシル基に共有結合されています。アミノ酸結合 tRNA は、アミノアシル tRNA と呼ばれます。
図 5:RNA の転送
コドンとアンチコドンの違い
場所
コドン: コドンは mRNA 分子上にあります。
アンチコドン: アンチコドンは tRNA 分子にあります。
補完的な性質
コドン: コドンは DNA のヌクレオチド トリプレットに相補的です。
アンチコドン: アンチコドンはコドンに相補的です。
継続
コドン: コドンは、mRNA 上に連続して存在します。
アンチコドン: アンチコドンは tRNA に個別に存在します。
機能
コドン: コドンはアミノ酸の位置を決定します。
アンチコドン: アンチコドンは、コドンによって指定されたアミノ酸をもたらします。
結論
コドンとアンチコドンはどちらも、翻訳中に機能性タンパク質を合成するために、正しい順序でアミノ酸を配置することに関与しています。どちらもヌクレオチドトリプレットです。ポリペプチド鎖の合成に必要な 20 個の必須アミノ酸を特定する 61 個の異なるコドンを見つけることができます。したがって、61個のコドンと相補的な塩基対を形成するためには、61個の異なるtRNAが必要です。しかし、ゆらぎ塩基対合の存在により、必要な tRNA の数は 31 に減少します。コドンとのアンチコドン相補塩基対は、普遍的な特徴と見なされます。したがって、コドンとアンチコドンの主な違いは、それらの相補的な性質です。
参照:
「遺伝子コード」。ウィキペディア、フリー百科事典、2017 年。2017 年 3 月 3 日にアクセス
「Transfer RNA」。ウィキペディア、フリー百科事典、2017 年。2017 年 3 月 3 日にアクセス
画像提供:
Hornung Ákos による「Reading Frame」 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
「RNA-codon」元のアップローダは英語版ウィキペディアの Sverdrup でした – コモンズ ウィキメディア経由で en.wikipedia からコモンズに移管されました。パブリック ドメイン)
「06 chart pu」NIH により – (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
「リボソーム」 pluma – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
「TRNA-Phe 酵母 1ehz」Yikrazuul 著 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
