Skillnad mellan Codon och Anticodon

Huvudskillnad - Codon vs Anticodon

Codon och anticodon är nukleotid-tripletter som specificerar en särskild aminosyra i en polypeptid. En specifik regeluppsättning existerar för lagring av genetisk information som en nukleotidsekvens antingen på DNA eller mRNA-molekyler för att syntetisera proteiner. Den specifika regeluppsättningen kallas den genetiska koden. Codon är en grupp av tre nukleotider, särskilt på mRNA. Antikodon är närvarande på tRNA-molekyler. De huvudskillnad mellan kodon och anticodon är det kodon är det språk som representerar en aminosyra på mRNA-molekyler medan antikodon är komplementet nukleotidsekvensen av kodon på tRNA-molekyler.

Denna artikel undersöker,

1. Vad är Codon
     - Definition, funktioner
2. Vad är anticodon
     - Definition, funktioner
3. Vad är skillnaden mellan Codon och Anticodon

Vad är en Codon

Ett kodon är en sekvens av tre nukleotider som specificerar en aminosyra i polypeptidkedjan. Varje gen som kodar för ett specifikt protein består av en sekvens av nukleotider, vilka representerar aminosyrasekvensen för det specifika proteinet. Gener använder ett universellt språk, den genetiska koden, för att lagra proteins aminosyrasekvenser. Genetisk kod består av nukleotid-tripletter som kallas kodoner. Exempelvis representerar kodonet TCT aminosyran serin. Sixtio codons kan identifieras för att specificera de tjugo essentiella aminosyrorna som krävs av översättningen.

Läsram

En särskild nukleotidsekvens i en enkelsträngad DNA-molekyl består av tre läsramar i 5 'till 3' riktning av strängen. Med tanke på nukleotidsekvensen i Figur 1, första läsramen börjar från den första nukleotiden, A. Den första läsramen visas i blå färg. Den innehåller kodonerna, AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Den andra läsramen börjar från den andra nukleotiden, G som visas i röd färg. Den innehåller kodonerna GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Den tredje läsramen börjar från den tredje nukleotiden, G som visas i grön färg. Den innehåller kodonerna GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Figur 1: Läsramar

Eftersom DNA är en dubbelsträngad molekyl kan sex läsramar hittas i de två strängarna. Men endast en läsram är möjlig att översättas. Den här läsramen kallas den öppna läsramen. Ett kodon kan bara identifieras med en öppen läsram.

Start / Stopp Codon

Den öppna läsramen definieras i grunden av närvaron av en startkodon kodad av mRNA. Det universella startkodonet är AUG som kodar för aminosyran, metionin i eukaryoter. I prokaryoter kodar AUG för formylmetionin. Eukaryotiska öppna läsramar avbryts av närvaron av introner i mitten av ramen. Översättning stannar vid stoppkodon i den öppna läsramen. Tre universella stoppkodoner finns på mRNA: UAG, UGA och UAA. En kodonserie på ett mRNA-stycke visas i figur 2.

Figur 2: Codon-serien på mRNA

Effekt av mutationer

Fel uppstår i replikationsprocessen som introducerar förändringar i nukleotidkedjan. Dessa förändringar kallas mutationer. Mutationer kan ändra aminosyrasekvensen för polypeptidkedjan. Två typer av punktmutationer är missensmutationer och nonsensmutationer. Missens mutationer förändrar egenskaperna hos polypeptidkedjan genom att ändra aminosyraresten och de kan orsaka sjukdomar som sickle-cellanemi. Nonsensmutationer förändrar nukleotidsekvensen för stoppkodonet och kan orsaka thalassemi. 

Degeneration

Den redundans som uppträder i den genetiska koden kallas degenerationen. Exempelvis anger codonerna, UUU och UUC båda aminosyran fenylalanin. RNA-kodonbordet visas i figur 3.

Figur 3: RNA-kodon tabl

Codon Användning Bias

Frekvensen som ett särskilt kodon inträffar i ett genom kallas kodonförbrukningsförspänningen. Exempelvis är frekvensen av förekomsten av kodonet UUU 17,6% i humant genom.

variationer

Vissa variationer kan hittas med standard genetisk kod när man överväger det humana mitokondriella genomet. Några Mycolasma arter specificerar även kodonet UGA som tryptofan istället för stoppkodonet. Några Candida arter anger kodonet, UCG som serin.

Vad är anticodon

Den tre nukleotidsekvensen på tRNA, som är komplementär till kodonsekvensen på mRNA, kallas anticodon. Under översättning är anticodon komplementär basparad med kodonen via vätebindning. Därför innehåller varje kodon ett matchande anticodon på distinkta tRNA-molekyler. Den komplementära basparningen av anticodon med dess kodon visas i figur 4.

Figur 4: Komplementära basparparationer

Wobble Base Pairing

Förmågan hos en enda anticodon till baspar med mer än ett kodon på mRNA kallas wobble-basparning. Wobble-basparningen sker på grund av förlusten av den första nukleotiden på tRNA-molekylen. Inosin är närvarande i den första nukleotidpositionen på tRNA-anticodonet. Inosin kan bilda vätebindningar med olika nukleotider. På grund av närvaron av wobble basparning specificeras en aminosyra av kodens tredje position. Till exempel specificeras glycin av GGU, GGC, GGA och GGG.  

Överföring av RNA

Sixtio olika typer av tRNA kan hittas för att specificera de tjugo essentiella aminosyrorna. På grund av wobble basparning reduceras antalet distinkta tRNA i många celler. Det minsta antalet separata tRNA som krävs av översättningen är trettio. Strukturen hos en tRNA-molekyl visas i figur 5. Antikodonet visas i grå färg. Acceptorstammen, som visas i gul färg, innehåller en CCA-svans vid molekylens 3'-ände. Den angivna aminosyran är kovalent bunden till CCA-svans'3'-hydroxylgruppen. Det aminosyrabundna tRNA kallas aminoacyl-tRNA.

Figur 5: Överföring av RNA

Skillnad mellan Codon och Anticodon

Plats

kodon: Codon ligger på mRNA-molekylen.

antikodon: Antikodon är belägen i tRNA-molekylen.

Komplementär natur

kodon: Kodon är komplementärt till nukleotidtripleten i DNA: n.

antikodon: Antikodon är komplementärt till kodonet.

Kontinuitet

kodon: Codon är sekventiellt närvarande på mRNA.

antikodon: Antikodon är individuellt närvarande på tRNA.

Fungera

kodon: Codon bestämmer läget för aminosyran.

antikodon: Antikodon ger den angivna aminosyran av kodonen.

Slutsats

Codon och anticodon är båda inblandade i positioneringen av aminosyror i rätt ordning för att syntetisera ett funktionellt protein under översättning. Båda är nukleotid-tripletter. Sixtio separata kodoner kan hittas specificera de tjugo essentiella aminosyrorna som krävs för syntesen av en polypeptidkedja. Sålunda krävs sextio ett distinkt tRNA för att komplementära baspar med de sextio ett kodonerna. Men på grund av närvaron av wobble basparning reduceras antalet tRNA som erfordras till trettio. De anticodon-komplementära basparen med kodonen anses vara en universell egenskap. Därför är huvudskillnaden mellan kodon och anticodon deras komplementära natur.

Referens:
"Genetisk kod". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2017. Åtkomst 03 mars 2017
"Överför RNA". Wikipedia, den fria encyklopedin, 2017. Åtkomst 03 mars 2017

Image Courtesy:
"Reading Frame" av Hornung Ákos - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
”RNA-kodon” av den ursprungliga uppladdaren var Sverdrup på engelska Wikipedia - Överfört från en.wikipedia till Commons, Public Domain) via Commons Wikimedia.
"06 chart pu" Av NIH - (Public Domain) via Commons Wikimedia
"Ribosome" Av pluma - eget arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
"TRNA-Phe Yeast 1ehz" Av Yikrazuul - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia