Sind Codons, die denselben Aminosäuren zugeordnet sind, austauschbar?

In Wikipedia sehe ich im Abschnitt über die RNA-Codon-Tabelle eine Zuordnung zwischen Codons und Aminosäuren. Dort ist Valin verwandt mit GUU, GUA, GUG, GUC.

Bedeutet das im selben Zusammenhang, dass diese vier Codons austauschbar sind? Könnte man GUU durch GUG ersetzen?

Ja, diese Codons können ausgetauscht werden, um dieselbe Aminosäure zu erhalten, aber es könnte sich darauf auswirken, wie viel Protein hergestellt wird, siehe Codon Usage Bias
Es gibt auch einige subtile Nuancen: ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11943474
Sie scheinen die Tabelle etwas falsch gelesen zu haben: T kommt nicht in RNA vor. Wahrscheinlich meinten Sie GUG, nicht GUT.
@LeonAvery - ja - ich habe es falsch gelesen. danke für die Korrektur. In Frage korrigiert.
Bei spinaler Muskelatrophie (SMA) tritt eine einzelne Nukleotid- C - zu - T -Übergangsmutation in der SMN2-Gensequenz bei 840 auf, die das gleiche Phenylalanin produziert, aber es führt zu einigen Translations-Enhancer/Silencer-Wechselwirkungen, so dass dem beabsichtigten Endprotein Exon7 fehlt, es instabil und kurzlebig wird und die Patienten leiden an einem Mangel an motorischen Neuronenfunktionen, was zu Lähmungen führt.

Antworten (2)

Ich denke, da Sie gerade erst mit der Genetik anfangen, können Sie sagen, dass die Codons austauschbar sind. Dies ist im Allgemeinen richtig, wenn auch nicht technisch korrekt. Hier sind einige Gründe, warum dies der Fall ist, obwohl es wahrscheinlich noch mehr gibt:

  • Bestimmte Organismen verwenden bestimmte Codons mit unterschiedlichen Häufigkeiten. Dies hängt normalerweise mit der tRNA-Häufigkeit in der Zelle zusammen. Die Verwendung eines Codons, für das relativ weniger tRNA verfügbar ist, würde voraussichtlich zu einer verringerten Proteinsyntheserate führen.
  • Die Verwendung unterschiedlicher Codons kann die mRNA-Sekundärstruktur beeinflussen, was die Expression beeinträchtigen könnte.
  • Einige Codons, insbesondere Stop-Codons, können die Übersetzung durch einen als Recodierung bezeichneten Prozess kontextbezogen beeinflussen. Dies kann Frame-Shifting, Read-Throughs, Spaltung oder, vielleicht am bekanntesten, die Kodierung für die Aminosäure Selenocystein und vieles mehr beinhalten. Siehe hier .
  • Unterschiedliche Codons können die Übersetzung auch kontextuell durch Pausen beeinflussen. Dies wirkt sich sowohl auf die Geschwindigkeit der Proteinsynthese als auch auf ihre Faltung aus. Siehe hier .
  • Das Ändern von Codons kann regulatorische Sequenzen wie miRNA-Bindungsstellen beeinflussen. Obwohl diese normalerweise in den UTRs vorhanden sind, können sie auch in den CDS auftreten.
Gute Antwort - Ich habe überlegt, eine weitere zu posten, aber es wäre besser, wenn Sie dies nur als weiteren Aufzählungspunkt hinzufügen würden, da dies Ihre Vorschläge nicht gegenseitig ausschließt. Dieses Papier beschreibt das translationale Pausieren unterschiedlicher Länge für verschiedene Codons, sogar für dieselbe Aminosäure, was sich auch auf die 3D-Struktur von Proteinen auswirkt. Es scheint also, dass Codons in der DNA eine weitere Informationsschicht haben, die über die einfache Aussage hinausgeht, zu welcher Aminosäure als nächstes zum Protein hinzufügen!
Darüber hinaus könnte eine Änderung der Codons das Silencing oder Modifikationen durch siRNA, miRNA usw. beeinflussen.

Eine gute Antwort liefert bereits @canadianer, aber wie bei vielen Dingen in der Biologie ist es wichtig, im Hinterkopf zu behalten, über welchen Organismus und/oder Zelltyp wir sprechen. Denn die Nuancen der Antwort auf eine Frage nach einem scheinbar universellen Prozess hängen manchmal tatsächlich davon ab, ob wir etwas über Bakterien oder Pilze oder Säugetierstammzellen usw. wissen wollen.

Ich denke, die Antwort auf Ihre Frage lautet also, dass Codons aufgrund der Beschreibung von @canadianer nicht immer austauschbar sind, aber die Regulierung der Codonverwendung ist im Zusammenhang mit Prokaryoten wahrscheinlich relevanter.

Zum Beispiel kann die sichere Verfügbarkeit einer bestimmten synonymen tRNA die Geschwindigkeit der Proteinsynthese in Prokaryoten begrenzen, aber ich habe tatsächlich noch nie davon gehört, dass dies in einem eukaryotischen System passiert. Wenn es gezeigte Beispiele gibt, fügen Sie es bitte in den Kommentar ein.

Auch die Sekundärstruktur des codierenden Teils der mRNA ist bei Eukaryoten wahrscheinlich weniger wichtig, da sie eine Vielzahl allgegenwärtiger RNA-bindender Proteine ​​haben, die mRNA praktisch umhüllen (z. B. hnRNP im Zellkern, und wahrscheinlich auch etwas Ähnliches im Zytoplasma).

Sind Codons, die denselben Aminosäuren zugeordnet sind, austauschbar?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v