Zakaj obstaja 61 antikodonov?

Antikodoni so skupine nukleotidov, ki igrajo ključno vlogo pri tvorbi beljakovin iz genov. Obstaja 61 antikodonov, ki kodirajo tvorbo beljakovin, čeprav obstaja 64 možnih kombinacij antikodonov. Dodatni trije antikodoni sodelujejo pri prekinitvi tvorbe beljakovin. Genetske mutacije, ki se pojavljajo znotraj antikodonov, lahko povzročijo hude spremembe beljakovin iz genov in vodijo do bolezni, kot je rak.

Nukleotidi so gradniki genskega materiala. DNA in RNA so sestavljeni iz številnih nukleotidov, vezanih skupaj v dolge verige. DNA je sestavljena iz dveh verig, medtem ko je RNA sestavljena iz ene same verige. Dve verigi v DNA se vežeta, ker imata komplementarno zaporedje nukleotidov. Nukleotidi adenozin in gvanin dopolnjujejo timin oziroma citozin.

Ekspresija genov se začne s pretvorbo DNA v RNA v postopku, imenovanem transkripcija. RNA je sestavljena iz komplementarnih nukleotidov DNA v genu. Ta RNA vsebuje kodone, ki so skupine treh nukleotidov. Kodoni so ključnega pomena za proizvodnjo beljakovin, ki ustrezajo genu, v procesu, imenovanem translacija. Med prevajanjem se molekule, znane kot tRNA, ali prenašajo RNA, vežejo na kodone v molekuli RNA. Vsaka tRNA vsebuje antikodon in aminokislino, specifično za zaporedje antikodona. Med prevajanjem se antikodon tRNA veže na komplementarni kodon na RNA in amino kislina se prenese iz molekule tRNA v aminokislino iz prejšnjega kodona, pri čemer tvori a beljakovine.

Obstaja 64 možnih kombinacij treh nukleotidov, ki lahko tvorijo kodone. Vendar le 61 od teh kombinacij označuje aminokisline. To je zato, ker tri kombinacije kodonov označujejo zaustavitev pri prevajanju beljakovin. Molekulam tRNA z antikodoni, ki dopolnjujejo stop kodone, manjka aminokislina. To povzroči prekinitev ali zaustavitev podaljšane aminokislinske verige in nastanek beljakovin se ustavi. Vsi geni vsebujejo nukleotidno zaporedje za stop kodon na koncu gena.

Več vrst genskih mutacij lahko povzroči nepravilno tvorjenje beljakovin iz genov. Točkaste mutacije so substitucija enega samega nukleotida, ki ustvarja drugačen kodon in s tem drugačno aminokislino. Vključitev druge aminokisline v beljakovine lahko popolnoma poruši normalno delovanje beljakovin. Najbolj škodljiva vrsta točkovne mutacije, nesmiselna mutacija, kodira stop kodon sredi gena. To povzroči, da se tvorba beljakovin prezgodaj ustavi in ​​lahko celo prepreči nastanek večine beljakovin, odvisno od tega, kje se zaustavi. Te vrste mutacij lahko privedejo do izgube funkcije nastalih beljakovin ali do popolnoma drugačne funkcije, ki pogosto povzroči raka.