Redundanz des genetischen Codes

Ein bestimmtes Codon kodiert nur für eine Aminosäure, aber eine Aminosäure kann von mehreren unterschiedlichen Codons kodiert werden. Nach dem genetischen Code UUUkodiert nun das Codon für die Aminosäure Phenylalanin undUUACodes für Leucin. Aber gemäß der Wobble-Hypothese müssen die Base auf der dritten Position des Codons und die auf dem Anticodon nicht komplementär sein (was erklärt, warum es sehr wenige Arten von tRNA-Molekülen gibt, obwohl es 61 Codons gibt). Wenn diese Hypothese zutrifft, könnten wir ein Phenylalanin an einer Position platzieren, die für Leucin bestimmt war, und umgekehrt (da sich die dafür codierenden Codons nur in ihrer dritten Base unterscheiden). Dasselbe gilt für Paare wie Asparaginsäure & Glutaminsäure und Serin & Arginin. Wie also führt die Übersetzung eines bestimmten mRNA-Moleküls zur richtigen Polypeptidsequenz?

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Wobble Pairing ist nur ein Phänomen und keine feste Regel. Es gibt einige Gründe dafür, warum es existieren sollte, und deshalb wird es immer noch als Hypothese bezeichnet. Und diese Aussage ist nicht wahr: „ Die Base auf der dritten Position des Codons und die auf dem Anticodon müssen nicht komplementär sein “. Der Anticodon-Rest, der dem dritten Codon-Rest entspricht, kann eine promiskuitive Base sein, die sich mit zwei oder vielen verschiedenen Basen paaren kann. Die tRNA für Phenylalanin hat ein Anticodon – GAAdas sich sowohl mit UUUals auch paaren kann, UUCaber nicht UUA.

Die Aussage der Wobble-Hypothese ist also, dass die erste Base des Anticodons (häufig eine modifizierte/atypische Nukleobase) eine Promiskuität der Bindung zeigen kann.

Sie haben Recht, wenn Sie sagen, dass Crick in seiner Wobble-Hypothese vorgeschlagen hat, dass „die Basis an der dritten Position des Codons und die am Anticodon nicht komplementär sein müssen“, aber das „ muss nicht sein“ in Ihrer Aussage ist eine Paraphrase von das „einige“ in Cricks ursprünglicher Aussage:

„Es wird vermutet, dass, während die Standard-Basenpaare in den ersten beiden Positionen des Tripletts ziemlich streng verwendet werden können, es bei der Paarung der dritten Base zu einem gewissen Wackeln kommen kann.“

Wenn Sie dieses Papier lesen – oder den Wikipedia-Eintrag unter Wobble konsultieren – werden Sie feststellen, dass Crick das Wort „einige“ verwendet, um Folgendes anzuzeigen:

(i) Das vorgeschlagene Wobble ist spezifisch für bestimmte Basenpaare.

(ii) Dass solche Wobble-Basenpaare nur in Fällen gefunden werden, in denen sie den genetischen Code nicht verletzen.

Die Wobble- Hypothese – wie oben erwähnt – hat sich eindeutig als richtig erwiesen. Die spezifischen Wobble- Regeln , die Crick vorgeschlagen hat, um Punkt (i) zu erfüllen, basierten auf einer Untersuchung der Chemie der Basen und haben sich als teilweise richtig erwiesen:

Wobble Bases: Vorhersage und Realität Wobble-Regeln: Ursprungsvorhersagen von Crick im Vergleich zu beobachteten 5'-Anticodon-Basen und deren Basenpaarung mit Codons.

Somit wurde die Vorhersage bestätigt, dass die 5'-tRNA-Anticodon-Basen G und I wackeln könnten (und C nicht konnte). Crick war sich des Mangels an A an dieser Position in Anticodons bewusst, und sowohl es als auch U werden normalerweise in chemisch modifizierten Formen gefunden, deren Basenpaarung er nicht vorherzusagen versuchte (er war sich der meisten nicht bewusst) und welche ist in verschiedenen Fällen unterschiedlich. Der Punkt, an den man sich erinnern sollte, ist, dass es dafür eine wissenschaftliche Begründung in Bezug auf die dreidimensionale Struktur des Anticodons in der tRNA (die die ersten beiden Basen durch Basenstapelung in Position hält) und die Nähe der potenziell wasserstoffbindenden Gruppen gibt in den verschiedenen Stützpunkten.

Punkt (ii) ist, dass die Natur Wobble nur dort verwendet, wo es der genetische Code zulässt. Die G-Paarung mit C oder U funktioniert immer, während die I-Paarung mit A, C oder G mit Aminosäuren funktioniert, die von allen vier Basen in einem Block codiert werden (z. B. Leu, Val, Ser), aber nicht, wenn es Zweierblöcke gibt (z. B Tyr, Sein, Asn).

Ein letzter Punkt, der die chemische Basis von all dem betont. Mitochondrien von Säugetieren haben aufgrund ihrer eigentümlich verkürzten tRNAs andere Wobble-Regeln.

Ich schätze, dass dies eine alte Frage ist, die bereits beantwortet wurde (sie wurde mir in einer „verwandten“ Auflistung bekannt. Da ich jedoch Material zu diesem Thema hatte, hielt ich es für nützlich, die vorherige Antwort ein wenig zu konkretisieren.