摆动假说

  • 一个密码子对应多个密码子氨基酸.这被称为遗传密码的简并。
  • 1966年,为了解释密码子简并的可能原因,Francis Crick提出“摆动假说”。
  • 根据该假说,只有密码子的前两个碱基与tRNA反密码子的碱基精确配对,而密码子和反密码子的第三个碱基之间的配对可能会出现Wobble (Wobble的意思是摇摆或不稳定地移动)。
  • 这种现象使得一个tRNA可以识别多个密码子。因此,虽然氨基酸密码子有61个,但tRNA的数量却少得多(约40个),这是由于摇摆不定造成的。

摆动假说

摆动假说认为反密码子5 '端上的碱基不像其他两个碱基那样受空间限制,可以与密码子3 '端上的任何一个碱基形成氢键。由此得出以下结论:

  • 密码子的前两个碱基与反密码子的第2和第3个碱基形成正常(规范)h键对。
  • 在剩下的位置,应用不那么严格的规则,可能会出现非规范的配对。因此,摆动假说提出了一套更灵活的密码子第三位的碱基配对规则。
  • 宽松的碱基配对要求,或“摆动”,允许一种形式的tRNA反密码子与mRNA中一个以上的三元组配对。
  • 规则是:一垒U能认出A或G,一垒G能认出U或C,一垒我能认出U、C或A。

摆动假说

因此,克里克的假说预测,在吸引正确的tRNA方面,三联体密码的最初两个核糖核苷酸往往比第三个成员更关键。

摆动碱基对

摆动碱基对

  • 摇摆碱基对是RNA分子中两个核苷酸之间不遵循沃森-克里克碱基对规则的配对。
  • 四种主要的摆动碱基对是鸟嘌呤-尿嘧啶(G-U)、次黄嘌呤-尿嘧啶(I-U)、次黄嘌呤-腺嘌呤(I-A)和次黄嘌呤-胞嘧啶(I-C)。
  • 为了保持核酸命名的一致性,用“I”表示次黄嘌呤,因为次黄嘌呤是肌苷的碱基。
  • 肌苷显示出了摇摆的真正性质,如果它是反密码子中的第一个核苷酸,那么原始密码子中的三个碱基中的任何一个都可以与tRNA匹配。

摆动碱基对

摆动假说的意义

  • 我们的身体有有限数量的trna和摇摆允许广泛的特异性。
  • 摆动碱基对已被证明能促进许多生物功能,最明显的证明是在细菌中大肠杆菌
  • 摆动碱基对的热力学稳定性与沃森-克里克碱基对相当。
  • 摇摆碱基对是RNA二级结构的基础,对遗传密码的正确翻译至关重要。
  • 摇摆使tRNA从mRNA中分离更快,也使蛋白质合成更快。
  • 抖动的存在最大限度地减少了误读代码可能造成的损害;例如,如果在mRNA转录过程中将Leu密码子CUU误读为CUC或CUA或CUG,那么在蛋白质合成过程中,该密码子仍然会被翻译为Leu。

参考文献

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  2. 克鲁格,W. S., &卡明斯,M. R.(2003)。遗传学的概念。新泽西州上鞍河:普伦蒂斯大厅。
  3. https://www.slideshare.net/sweetmerrymindfreak/genetic-code-53764823
  4. https://www.slideshare.net/ArchaDave/genetic-code-24735057
  5. https://www.scribd.com/document/344722502/Wobble-hyothesis-pdf
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Wobble_base_pair#Wobble_hypothesis

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