Κωδόνιο νουκλεοτιδίου Προαιρετικό

Κωδόνια νουκλεοτιδίων

Το νουκλεοτίδιο ενός κωδικονίου είναι η βάση που καταλαμβάνει μια συγκεκριμένη θέση στο κωδικόνιο και αποτελεί μέρος του RNA μεταφοράς. Τα νουκλεοτίδια του κωδικονίου είναι η αδενίνη (Α), η γουανίνη (G), η κυτοσίνη (C), η θυμίνη (Τ) και η ουρακίλη (U).

Σύμφωνα με την αρχή της συμπληρωματικότητας των βάσεων Watson-Crick, όταν δύο κλώνοι DNA ή RNA συνδέονται μεταξύ τους, τα ζεύγη βάσεων A - T, G - C και Y - A συνδέονται.

Κωδόνια

Τα κωδικόνια είναι αλληλουχίες νουκλεοτιδίων που βρίσκονται στο RNA μεταφοράς που αντιστοιχούν σε ένα συγκεκριμένο υπόλειμμα αμινοξέος σε ένα μόριο πρωτεΐνης. Κάθε κωδικόνιο αποτελείται από τρία νουκλεοτίδια. Τυπικά, τα κωδικόνια ορίζονται με συντομογραφίες τριών γραμμάτων.

Σημαντικά χαρακτηριστικά των κωδικονίων είναι η ικανότητά τους να κωδικοποιούν ένα αμινοξύ και η συχνότητα χρήσης τους σε πρωτεϊνικά μόρια. Τα κωδικόνια που κωδικοποιούν το ίδιο αμινοξύ ονομάζονται συνώνυμα.

Προαιρετικά και υποχρεωτικά κωδικόνια

Υπάρχουν δύο τύποι κωδικονίων: υποχρεωτικά και προαιρετικά. Τα απαιτούμενα κωδικόνια κωδικοποιούν πάντα το ίδιο αμινοξύ. Για παράδειγμα, στην πρωτεΐνη ινσουλίνης, το κωδικόνιο UAU θα κωδικοποιεί πάντα το αμινοξύ φαινυλαλανίνη.

Ωστόσο, υπάρχουν και προαιρετικά κωδικόνια. Ένα προαιρετικό κωδικόνιο είναι ένα κωδικόνιο που μπορεί να κωδικοποιήσει ένα ή περισσότερα διαφορετικά αμινοξέα, ανάλογα με το ποιο κωδικόνιο βρίσκεται δίπλα του στην αλυσίδα.

Για παράδειγμα, το κωδικόνιο AUG κωδικοποιεί το αμινοξύ μεθειονίνη, αλλά μπορεί επίσης να κωδικοποιεί και άλλα αμινοξέα όπως η βαλίνη και η ισολευκίνη. Το κωδικόνιο CUG μπορεί να κωδικοποιήσει τρία αμινοξέα: γλουταμίνη, αργινίνη και προλίνη.

Υπάρχουν επίσης κωδικόνια που μπορούν να κωδικοποιήσουν μόνο ένα αμινοξύ.

Τα προαιρετικά κωδικόνια νουκλεοτιδίων είναι βάσεις νουκλεοτιδίων που βρίσκονται συνήθως σε πρωτεϊνικά κωδικόνια και εκτελούν τη λειτουργία δεσμών υδρογόνου για τη σωστή συναρμολόγηση αμινοξέων στην πρωτογενή δομή της πρωτεΐνης. Ωστόσο, ορισμένα νουκλεοτίδια μπορούν να αντικατασταθούν από άλλα χωρίς να επηρεαστεί η ικανότητα του κωδικονίου να κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ.

Είναι γνωστό ότι κάθε τριάδα κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο αμινοξύ και η σειρά αυτών των τριδύμων καθορίζει τη μοναδική αλληλουχία αμινοξέων που αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Ωστόσο, η βάση νουκλεοτιδίου που βρίσκεται στην πρώτη ή την τελευταία θέση του κωδικονίου σπάνια παίζει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό του πεπτιδικού δεσμού και μπορεί να αντικατασταθεί από οποιαδήποτε άλλη βάση νουκλεοτιδίου χωρίς αλλαγή της αλληλουχίας αμινοξέων της πρωτεΐνης. Τέτοια νουκλεοτίδια συχνά θεωρούνται ασήμαντα ή προαιρετικά στην πρακτική της ανάλυσης πρωτεϊνών. Ένα προαιρετικό υπόλειμμα νουκλεοτιδίου είναι ένα νουκλεοτίδιο που είναι μέρος ενός κωδικονίου και συνήθως χρησιμεύει ως βάση για έναν δεσμό υδρογόνου σε αυτό το κωδικόνιο. . Προαιρετική σημαίνει ότι αυτό το υπόλειμμα μπορεί να αντικατασταθεί από ένα μη προαιρετικό (υποχρεωτικό) υπόλειμμα χωρίς να αλλάξει η ικανότητα της συντιθέμενης πρωτεΐνης να αποτελείται από αμινοξέα. Αυτή η διαφορά αναφέρεται μερικές φορές ως η προαιρετική απαίτηση υπόλοιπου.

Για παράδειγμα, στο DNA, η νουκλεοτιδική αλληλουχία TaATacyl περιέχει πέντε προαιρετικά υπολείμματα: το τέταρτο (κυτοσίνη, που ορίζεται με το γράμμα Α στον πίνακα κωδικοποίησης