آنتی کدون چیست؟ – به زبان ساده + مثال و نحوه عملکرد

آنتی‌کدون کدی اختصاصی است که روی tRNA قرار دارد. tRNA با برقراری اتصال با mRNA مطمئن می‌شود که آمینواسید درستی به زنجیره پلی‌پپتیدی در حال ساخت اضافه می‌شود. در حقیقت توالی آنتی‌کدون tRNA با توالی کدون موجود روی mRNAها به وسیله برقراری پیوند هیدروژنی جفت می‌شود. نکته بسیار مهم در مورد این اتصال این است که اتصال بین کدون و آنتی‌کدون اختصاصیت بسیار بالایی دارد. در این مطلب از مجله فرادرس یاد می‌گیریم آنتی کدون چیست و چرا باید روی tRNA وجود داشته باشد. در گام‌های بعد به سراغ مواردی مانند جایگاه آنتی‌کدون tRNA، اهمیت آن در فرآیند ترجمه و حتی اضافه شدن آمینواسید‌ها به ساختار tRNAها می‌رویم.

آنتی کدون چیست؟

آنتی کدون یک توالی نوکلئوتیدی متشکل از ۳ نوکلئوتید است که روی یکی از بازوهای tRNA قرار دارد. این توالی مکمل توالی کدون موجود روی mRNA است. با توجه به این که به هر مولکول tRNA یک نوع آمینواسید متصل است، توالی آنتی‌کدون تعیین‌کننده اتصال بین آمینواسید متصل به tRNA با زنجیره پلی‌پپتیدی در حال ساخت است. در صورتی که آنتی‌کدون tRNA با کدون موجود روی mRNA مکمل باشد، آمینواسید آن tRNA با آمینواسید آخر رشته پلی‌پپتیدی در حال ساخت پیوند پپتیدی برقرار می‌کند.

جهت قرارگیری tRNA با mRNA به صورت ناموازی است. منظور از ناموازی این است که ریبوزوم برای خواندن کدون‌های موجود روی mRNA از سمت $$5^{\prime}$$ به سمت $$3^{\prime}$$ حرکت می‌کند، اما جهت قرارگیری بازهای آنتی کدون از $$3^{\prime}$$ به $$5^{\prime}$$ است. توصیه می‌کنیم برای یادگیری بهتر این موضوع به عکس زیر و جهت tRNA و mRNA دقت کنید.

سمت $$5^{\prime}$$ و سمت $$3^{\prime}$$ به چه معنا است؟

دو انتهای رشته‌های DNA و RNA مشابه یکدیگر نیستند و همین موضوع باعث تشکیل جهت‌های مختلف در این مولکول‌ها شده است که آن‌ها را با عنوان‌های «سر $$5^{\prime}$$» و «سر $$3^{\prime}$$» می‌شناسیم.

• سر $$5^{\prime}$$: در سر $$5^{\prime}$$ یک رشته، گروه فسفات اولین نوکلئوتید رشته برای تشکیل پیوند فسفودی‌استر استفاده نشده است و هنوز به این مولکول در موقعیت کربن شماره ۵ حلقه قند (ریبوز در RNA و دئوکسی‌ریبوز در DNA) متصل است؛ به همین دلیل به این سر رشته، «سر $$5^{\prime}$$» می‌گوییم.
• سر $$3^{\prime}$$: در سر $$3^{\prime}$$ یک رشته، گروه هیدروکسیل متصل به آخرین نوکلئوتید اضافه شده به رشته برای ایجاد پیوند فسفودی‌استر مصرف نشده است و به کربن شماره ۳ حلقه قند متصل است؛ به همین دلیل به این انتهای رشته، «سر $$3^{\prime}$$» می‌گوییم.

این جهت‌ها اهمیت بسیار بالایی دارند، زیرا بسیاری از فرآیندهای زیستی مانند همانندسازی DNA و رونویسی تنها در یک جهت مشخص انجام می‌شوند.

tRNA چیست؟

در سلول‌ها مولکول‌های کوچکی به نام «RNA انتقال‌دهنده» (transfer RNA | tRNA) وجود دارد که به پیشرفت فرآیند ساخت پروتئین کمک می‌کنند. این مولکول‌های کوچک از جنس RNA هستند و با دارا بودن توالی آنتی‌کدون به عنوان پلی در مسیر ترجمه mRNA و ساخت پروتئین عمل می‌کنند. هر tRNA بالغ به یک آمینواسید متصل است و با آن آمینواسید وارد جایگاه به خصوصی در ریبوزوم‌ می‌شود.

ساختار آنتی‌کدون از جنس DNA است یا RNA؟

آنتی‌کدون روی tRNA قرار دارد و tRNA نیز یکی از انواع RNAها است که در سلول‌های یوکاریوتی توسط RNA پلی‌مراز ۳ از روی ژن‌های مربوطه رونویسی می‌شوند؛ بنابراین جنس آنتی‌کدون RNA است و در ساختار آن قند ریبور به کار رفته است، در صورتی که در ساختار DNA از قند دئوکسی‌ریبوز استفاده می‌شود.

همچنین یک تفاوت دیگر میان RNAها و DNAها وجود دارد که در مورد tRNA و آنتی‌کدون نیز صادق است. در ساختار ‌RNAها از نوکلئوتید «تیمین» (T) استفاده نمی‌شود و RNA پلی‌مراز هنگام رونویسی زمانی که به نوکلئوتید T می‌رسد، در رشته در حال سنتز از نوکلئوتید «یوراسیل» (U) استفاده می‌کند. بنابراین در ساختار آنتی کدون با چهار نوکلئوتیدی که در ادامه نام می‌بریم، روبه‌رو هستیم.

• «یوراسیل» (U)
• «گوانین» (G)
• «سیتوزین» (C)
• «آدنین» (A)

حضور تیمین برای DNA مزیتی دارد که مولکول‌های RNA فاقد آن هستند و آن مزیت پایداری بیشتر جفت باز‌هایی است که DNA به دلیل وجود تیمین در ساختار خود نسبت به RNA دارد. در حقیقت تیمین نسبت به یوراسیل قادر به تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی‌تری با آدنین است و به همین دلیل ساختار مارپیچ دو رشته‌ای DNA پایداری قابل توجهی دارد.

محل قرارگیری آنتی‌کدون

آنتی‌کدون توالی سه نوکلئوتیدی است که روی یکی از بازوهای مولکول RNA انتقال‌دهنده (tRNA) قرار گرفته است. در ساختار tRNA با حرکت از سر $$5^{\prime}$$ به سر $$3^{\prime}$$ در ابتدا «بازو D» را می‌بینیم و سپس به «بازو آنتی‌کدون» می‌رسیم. پس از بازو آنتی‌کدون یک «بازو متغیر» و بعد از آن «بازو T» وجود دارند. در تصویر زیر می‌توانید با ساختار یک مولکول tRNA و محل قرارگیری آنتی‌کدون به خوبی آشنا شوید.

در صورتی که تمایل به آشنایی بیشتر با ساختار انواع RNAها و مولکول‌های مهم ژنتیک مولکولی دارید، مشاهده فیلم آموزش جامع ژنتیک مولکولی را که مفاهیم کلیدی این زمینه را نیز پوشش داده است، به شما پیشنهاد می‌کنیم. لینک این آموزش را در کادر زیر درج شده است.

فیلم آموزش ژنتیک مولکولی – جامع و با مفاهیم کلیدی در فرادرس

کلیک کنید

کدون چیست؟

کدون‌ها جزوی از توالی mRNAها هستند که از کنار هم قرارگیری ۳ نوکلئوتید تشکیل شده‌اند، بنابراین می‌توان گفت برای خواندن یک mRNA و ساخت پروتئین با توجه به دستورالعمل آن، باید سه نوکلئوتید، سه نوکلئوتید پیش رفت یا به بیان دیگر باید کدون به کدون یک mRNA را ترجمه کرد و معادل آمینواسیدی هر کدون را به زنجیره پلی‌پپتیدی در حال ساخت اضافه کرد.

با استفاده از ۴ نوکلئوتید سازنده mRNA می‌توان ۶۴ کدون ساخت، بنابراین در سلول ۶۴ کدون وجود دارند که ۲۰ آمینواسید استفاده شده در ساختار پروتئین‌ها را کد می‌کنند.

در صورتی که تمایل به کسب اطلاعات بیشتر و کامل‌تر در مورد کدون‌ها و نحوه خوانش آن‌ها توسط آنزیم‌های مختلف دارید، مطالعه مطلب «کدون چیست؟ — مختصر و مفید» از مجله فرادرس را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

نحوه برقراری اتصال کدون با آنتی کدون چیست؟

مابین بازهای مکمل کدون و آنتی‌کدون پیوند هیدروژنی برقرار می‌شود و به این ترتیب tRNA با اتصال به mRNA آمینواسیدی که حمل می‌کند را در اختیار ریبوزوم قرار می‌دهد تا پیوند پپتیدی تشکیل شود. البته باید در نظر داشت که ریبوزوم تنها به tRNA اجازه اتصال به mRNA را می‌دهد که حامل آمینواسید باشند و به محض این که اتصال آمینواسید به tRNA قطع شود، تمایل ریبوزوم نسبت به tRNA کاهش پیدا کرده و اتصال بین کدون و آنتی‌کدون نیز از بین می‌رود.

نقش آنتی کدون چیست؟

اولین نکته‌ای که در بررسی فعالیت آنتی‌کدون اهمیت دارد، نحوه برقراری اتصال با کدون است. اولین نوکلئوید آنتی‌کدون با سومین نوکلئوتید کدون جفت می‌شود، زیرا جفت شدن آنتی کدون با کدون در جهت $$5^{\prime}$$ به $$3^{\prime}$$ mRNA رخ می‌دهد و این دو مولکول به صورت ناموازی مقابل یک‌دیگر قرار می‌گیرند. در ادامه مورد به مورد ذکر می‌کنیم که فعالیت آنتی کدون چیست.

• ترجمه دقیق کدهای ژنتیکی در حین ساخت پروتئین
• جفت شدن با کدون مکمل خود روی mRNA
• انتخاب tRNA مناسب برای ترجمه mRNA به صورت بسیار دقیق و اختصاصی
• اطمینان از صحت ترجمه صورت گرفته توسط ریبوزوم به وسیله پیشگیری از بروز خطا در فرآیند تولید پروتئین
• شروع ترجمه mRNA: توالی اولین آنتی‌کدون در پروکاریوت‌ها و یوکاریوت‌ها که اولین آمینواسید زنجیره پلی‌پپتیدی را می‌آورد، UAC است. این آنتی‌کدون به کدون اول که توالی آن AUG است متصل می‌شود و به این ترتیب ترجمه mRNA آغاز شده و با پیش‌روی ریبوزوم ادامه می‌یابد.
• مرحله طویل‌سازی در ترجمه: tRNAهای مختلف با قرارگیری در جایگاه مخصوص خود در ریبوزوم، شانس جفت شدن آنتی‌کدون و کدون را بررسی می‌کنند و در صورتی که این دو مکمل یک‌دیگر باشند، آمینواسید متصل به tRNA به رشته پلی‌پپتیدی در حال ساخت اضافه می‌شود.

آنتی‌کدون‌ها در پایان رونویسی نقشی ندارند. به طور کلی می‌توان گفت که سه توالی مرتبط با کدون پایان وجود دارند (UAA ،UAG ،UGA) که با شناسایی شدن توسط ریبوزوم، پیام خاتمه ترجمه را منتقل می‌کنند. برای این کدون‌ها tRNA و آنتی‌کدونی وجود ندارد. در حقیقت این کدون‌ها توسط پروتئین‌هایی به نام «فاکتورهای آزادسازی» شناسایی می‌شوند.

نحوه کار آنتی کدون چیست؟

در حین سنتز پروتئين، مولکول mRNA به عنوان حامل اطلاعات ژنتیکی از هسته سلول برای ساخت مولکول پروتئین عمل می‌کند. این مولکول حاصل توالی کدون‌هایی است که هر کدام از آن‌ها از ۳ نوکلئوتید تشکیل شده‌اند و به عنوان کدهایی عمل می‌کنند که ۳ موضوع را در ترجمه mRNA تعیین می‌کنند.

• محل قرارگیری آمینواسیدها در رشته پلی‌پپتیدی
• نقطه شروع ترجمه
• نقطه پایان ترجمه

با استفاده از این سیستم رمزگذاری، سلول از انتقال درست اطلاعات ژنتیکی و تشکیل پروتئین‌های مورد نیاز خود مطمئن می‌شود اما در این فرآیند tRNA نقشی بسیار کلیدی و مهم دارند. هر tRNA در توالی خود دارای آنتی‌کدونی است که می‌تواند کدون مکمل خود را شناسایی کرده و با آن جفت شود.

با استفاده از این روش کدهای ژنتیکی به دقت ترجمه می‌شوند و توالی آمینواسیدی بدون خطا ساخته می‌شود. توالی آمینواسیدی دقیق نیز به معنای شکل‌گیری درست سطوح مختلف ساختاری پروتئین و در نهایت تولید پروتئینی فعال است.

در بخش قبل گفتیم که شروع ترجمه با قرارگیری tRNA آغازگر اتفاق می‌افتد اما اهمیت tRNA در حین طویل‌سازی رشته پلی‌پپتیدی بیشتر می‌شود، زیرا در این موقعیت جفت شدن اشتباه یک آنتی‌کدون با یک کدون به معنای قرارگیری آمینواسیدی اشتباه در زنجیره در حال ساخت است. بنابراین تعیین صحت ترجمه بر عهده آنتی‌کدون‌ها است.

عملکرد آنتی‌کدون در فرآیند ترجمه

ترجمه مولکول mRNA توسط ریبوزوم‌ها انجام می‌شود. در این فرآیند مسئولیت tRNA‌های مختلف، آوردن آمینواسید‌های مناسب به جایگاه واکنش ریبوزوم است. ریبوزوم‌ها از دو زیرواحد تشکیل شده‌اند که در ادامه آن‌ها را معرفی می‌کنیم.

• زیرواحد کوچک
• زیر واحد بزرگ

فیلم آموزش زیست شناسی سلولی Cell Biology در فرادرس

کلیک کنید

این دو زیرواحد در حالت عادی از یکدیگر جدا هستند، اما در هنگام ترجمه به هم متصل می‌شوند تا بتوانند کدون به کدون مولکول mRNA را بخوانند و رشته پلی‌پپتیدی را بسازند. ریبوزوم‌ها در ساختار خود ۳ جایگاه دارند که به tRNAها مربوط هستند. در ادامه نام این جایگاه‌ها را به ترتیب ورود tRNA به آن‌ها نام می‌بریم.

1. جایگاه A
2. جایگاه P
3. جایگاه E

tRNA متصل به آمینواسید با ورود به جایگاه A شانس خود را برای برقراری اتصال بین آنتی‌کدون خود و کدون قرار گرفته در این جایگاه، امتحان می‌کند. در صورتی که این دو با یکدیگر جفت شوند، ریبوزوم حرکت کرده و tRNA به جایگاه P منتقل می‌شود. در جایگاه P اتصال آمینواسید به tRNA قطع شده و بین آمینواسید و زنجیره پپتیدی پیوند پپتیدی تشکیل می‌شود. با حرکت بعدی ریبوزوم، tRNA که هیچ آمینواسیدی به آن متصل نیست وارد جایگاه E می‌شود و به این ترتیب می‌‌تواند از ریبوزوم خارج شود.

با توجه به توضیحات داده شده می‌توان به اهمیت آنتی‌کدون در فرآیند ترجمه پی برد. در صورتی که آنتی‌کدون tRNA وارد شده به جایگاه A با کدون جفت نشود، ریبوزوم حرکت نخواهد کرد و tRNA وارد جایگاه P نخواهد شد. این tRNA که مکمل کدون نبوده است، از جایگاه A خارج می‌شود تا مولکول tRNA دیگری شانس خود را برای جفت شدن با کدون امتحان کند.

یادگیری ژنتیک با فرادرس

ژنتیک علم مطالعه ژن‌ها و نحوه به ارث رسیدن آن‌ها از یک نسل به نسل دیگر است. با پیشرفت علم زیست‌شناسی، مطالعات ژنتیکی اهمیتی روزافزون پیدا کرده‌اند. زیرشاخه‌های علم ژنتیک مانند ژنتیک مولکولی، سیتوژنتیک، ژنتیک سرطان، ژنتیک جمعیت و غیره به مرور زمان جای خود را در دنیای علم تثبیت کردند و ابزارهای متنوعی متناسب با نیازهای محققان این علوم توسعه یافتند.

بررسی روند ترجمه مولکول‌های mRNA و کارکرد tRNAها نیز به کدون‌هایی مربوط می‌شود که توسط ژنوم سلول رمز شده‌اند، بنابراین ما در این مطلب نیز در حال بررسی یکی از بخش‌های علم ژنتیک مولکولی هستیم. یادگیری ژنتیک ممکن است چالش برانگیز باشد، زیرا ژن‌ها را نمی‌توان با چشم و حتی میکروسکوپ‌های معمولی دید. دسترسی به فیلم‌های آموزشی که به کمک تصاویر گویا موارد مختلف را آموزش می‌دهند، یکی از بهترین راه‌ها برای روبه‌رو شدن با این چالش‌ها است.

فرادرس فیلم‌های آموزشی متنوع و کاملی در زمینه‌های مختلف ژنتیک تهیه و منتشر کرده است که در ادامه تعدادی از آن‌ها را به شما معرفی می‌کنیم.

• فیلم آموزش جامع و با مفاهیم کلیدی ژنتیک مولکولی فرادرس
• فیلم آموزش ژنتیک جمعیت به همراه مفاهیم کلیدی فرادرس
• فیلم آموزش سیتوژنتیک به همراه مفاهیم کلیدی فرادرس
• فیلم آموزش ایمونوژنتیک یا ژنتیک ایمنی فرادرس

با توجه به گستردگی ژنوم موجودات مختلف و پروتئين‌های تولید شده از آن‌ها، ابزارهای مختلفی ساخته شده‌اند که توسط محققان مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صفحه مجموعه فیلم های آموزش علم ژنتیک فرادرس می‌توانید علاوه بر دسترسی به فیلم‌های آموزشی شاخه‌های مختلف ژنتیک، به دوره‌های یادگیری ابزارهایی مانند نرم‌افزار الیگو و اسنپ‌ژن نیز دسترسی پیدا کنید.

• مجموعه فیلم‌های آموزش علم ژنتیک از مقدماتی تا پیشرفته فرادرس

تفاوت کدون با آنتی کدون چیست؟

جفت شدن کدون‌ها با آنتی‌کدون‌ها از مهم‌ترین بخش‌های ترجمه یک mRNA در مسیر بیان ژن است، اما با وجود شباهت‌های بین آن‌ها تفاوت‌هایی نیز بین کدون و آنتی‌کدون وجود دارد که در این بخش با استفاده از یک جدول به آن‌ها خواهیم پرداخت.

قوانین جفت شدن بازهای دو RNA

تا اینجا به خوبی یاد گرفتیم که آنتی کدون چیست، بنابراین در این بخش قصد داریم به شیوه برقراری اتصال بین توالی‌های کدون و آنتی‌کدون بپردازیم. جفت شدن بازهای دو RNA مانند جفت شدن قطعات یک پازل است، برای برقراری این اتصال بازهای آدنین (A) با یوراسیل‌ها (U) و بازهای سیتوزین (C) با گوانین‌ها (G) جفت می‌شوند. اتصال بین این بازهای آلی به وسیله پیوندهای هیدروژنی که از نوع پیوندهای ضعیف هستند، انجام می‌شود. در این ارتباطات یک نکته بسیار مهم مرتبط با تعداد پیوندهای هیدروژی بین هر جفت باز وجود دارد که در ادامه آن‌ها را مطرح کرده‌ایم.

• جفت شدن آدنین با یوراسیل: این دو باز آلی با تشکیل ۲ پیوند هیدروژنی با یکدیگر جفت می‌شوند.
• جفت شدن سیتوزین با گوانین: برای جفت شدن این دو باز آلی با یکدیگر باید ۳ پیوند هیدروژنی برقرار شود.

این قوانین به تشکیل شکل و ساختار منحصر به فرد ‌RNAها کمک می‌کنند و تشکیل شکل فضایی RNAها در فعالیت درست آن‌ها نقش بسیار مهمی دارد. در تصویر زیر می‌توانید دید بهتری نسبت به اتصالات برقرار شده بین بازهای آلی به دست بیاورید.

فرضیه باز لغزان چیست؟

می‌دانیم که برای ساخت پروتئین‌ها از ۲۰ نوع آمینواسید مختلف استفاده می‌شود، اما کدون‌های مربوط به آمینواسید‌ها بیش از ۲۰ کدون است؛ بنابراین می‌توان به این نتیجه رسید که برای هر آمینواسید بیش از یک کدون وجود دارد. برای توضیح این پدیده فرضیه‌ای مطرح شد که آن را با عنوان «فرضیه باز لغزان» می‌شناسیم که بر اساس قانون جفت شدن مرسوم بازهای آلی که توسط واتسون و کریک مطرح شد، پیش نمی‌رود.

بر اساس این فرضیه برای جفت شدن دو نوکلئوتید اول کدون و آنتی‌کدون حساسیت بالایی وجود دارد و سومین باز موجود می‌تواند دچار لغزش شده باشد. با توجه به این فرضیه می‌توان انتظار داشت که یک tRNA بیش از یک نوع کدون را شناسایی کند. در حقیقت ۶۱ کدون برای آمینواسیدها وجود دارد، در حالی که تعداد tRNA حدود ۴۰ نوع است و این موضوع می‌تواند اثباتی برای فرضیه باز لغزان باشد.

به نظر می‌رسد که فرضیه باز لغزان از قانون جفت شدن مرسوم بازها پیروی نمی‌کند اما این فرضیه قانون منحصر به فردی دارد که بر اساس آن می‌توان متوجه شد که نحوه جفت شدن سومین نوکلئوتید کدون و آنتی کدون چیست. برای مثال در شرایط عادی انتظار داریم که در مقابل نوکلئوتید «گوانین» (G)، یک «سینوزین» (C) قرار بگیرد؛ اما بر طبق فرضیه باز لغزان، ممکن است که یک نوکلئوتید G در ناحیه سومین نوکلئوتید کدون با یک نوکلئوتید C یا U جفت شود.
دلیل لغزش ایجاد شده در مورد جفت شدن نوکلئوتید سوم، کاهش tRNAهای موجود است، اما این موضوع دقت جفت شدن tRNA با کدون و فرآیند ترجمه را تهدید نخواهد کرد.

تشخیص آمینواسید اختصاصی هر tRNA

تا اینجای این مطلب از مجله فرادرس متوجه شدیم که هر tRNA آنتی‌کدون به خصوصی دارد که تعیین می‌کند هر کدونی چه آمینواسیدی را کد کرده است. در این بخش قصد داریم به این موضوع بپردازیم که چطور آمینواسیدها به tRNAی اختصاصی خود متصل می‌شوند. در حقیقت این اتصال با توجه به آنتی‌کدون هر tRNA به کمک آنزیم «آمینواسیل-tRNA سنتتاز» (Aminoacyl-tRNA Synthetases) برقرار می‌شود.

آمینواسیل-tRNA سنتتاز مسئول شناسایی آمینواسید اختصاصی هر tRNA و برقراری پیوند کوالانسی بین این دو مولکول است. در بیشتر سلول‌ها متناسب با هر آمینواسید، آنزیم خاص همان آمینواسید وجود دارد که این واکنش را به پیش می‌برد، بنابراین ۲۰ نوع آنزیم آمینواسیل-tRNA سنتتاز وجود دارد.

به عنوان مثال یک آنزیم با تشخیص آنتی‌کدون مربوط به گلایسین، پیوند آمینواسید به tRNA را سنتز می‌کند و آنزیم دیگری تنها مسئول اتصال آلانین به تمام tRNAهایی است که آنتی‌کدون مربوط به آلانین را در ساختار خود دارند.

انجام واکنش آنزیم آمینواسیل-tRNA سنتتاز نیاز به مصرف ATP دارد و انرژی برقراری پیوند بین آمینواسید و tRNA در این پیوند ذخیره میشود تا در مرحله سنتز پروتئين، هنگام اتصال آمینواسید جدید به آمینواسید قبلی در رشته پلی‌پپتیدی، استفاده شود.

این سیستم پیچیده آنزیمی در بسیاری از انواع باکتری‌ها وجود ندارد و آن‌ها تنها دو آنزیم به این منظور دارند. یکی از این آنزیم‌ها قادر به برقراری اتصال بین آمینواسیدها و tRNA است و دیگری مسئول تغییر دادن ساختار هر آمینواسیدی است که به اشتباه به یک tRNA متصل شده است و به این ترتیب جلوی اتصالات اشتباه گرفته می‌شود.

چطور توالی آنتی‌کدون را از روی توالی DNA بنویسیم؟

تا اینجا با ساختار آنتی‌کدون‌ها و نحوه جفت شدن توالی آن‌ها با mRNAها آشنا شدیم. mRNAها از روی توالی DNA ساخته می‌شوند، بنابراین ما می‌توانیم با داشتن توالی DNA به توالی‌های mRNA و آنتی‌کدون‌های tRNAهایی برسیم که باید برای ترجمه استفاده شوند. در ادامه طی دو مرحله این مسیر را با ذکر مثال یاد می‌گیریم.

گام اول

از روی توالی DNA با استفاده از قانون جفت بازها، توالی mRNA را بنویسید. منظور از قانون جفت‌ها این است که ترتیب زیر عمل کنید.

• مقابل نوکلئوتید A بنویسید U.
• مقابل نوکلئوتید T بنویسید A.
• مقابل نوکلئوتید C بنویسید G.
• مقابل نوکلئوتید G بنویسید C.

برای درک بهتر این موضوع توالی A-C-G-C-T-A را در نظر بگیرید که قرار است از روی آن نسخه mRNA ساخته شود. توالی مکمل توالی که مثال زدیم به صورت T-G-C-G-A-T در رشته DNA مکمل قرار دارد. نظیر همین توالی در mRNA فاقد نوکلئوتید تیمین است، بنابراین در مولکول mRNA رونویس توالی ما به صورت U-G-C-G-A-U به دست می‌آید.

گام دوم

زمانی که به توالی mRNA رسیدید می‌توانید با استفاده از آن، توالی آنتی‌کدون‌هایی که با هر کدون جفت می‌شوند را به دست بیاورید. اینجا باید توجه داشت که رشته مکمل یک RNA را به صورت RNA می‌نویسیم بنابراین در این مرحله نیز از نوکلئوتید T (تیمین) استفاده نمی‌کنیم. با در نظر گرفتن توالی U-G-C-G-A-U به عنوان mRNA با دو کدون رو به رو هستیم که توالی آنتی‌کدون مکمل آن‌ها به این صورت به دست می‌آید.

• توالی کدون اول (UGC) : توالی آنتی‌کدون برابر است با ACG.
• توالی کدون دوم (GAU): توالی آنتی‌کدون برابر است با CUA.

جدول کدون های آمینواسیدها و آنتی‌کدون‌های آن‌ها

تا اینجای این مطلب از مجله فرادرس به خوبی یاد گرفتیم که آنتی کدون چیست و با اهمیت آن آشنا شدیم. در این بخش قصد داریم جدولی از کدون‌های تعدادی از آمینواسیدها را تهیه کنیم و آنتی‌کدون‌های متناظر آن‌ها را نیز بنویسم. نکته قابل توجه در این جدول رعایت فرضیه لغزش در آن است.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس به سراغ توالی سه نوکلئوتیدی که در یکی از بازوهای tRNAها قرار دارد، رفتیم و یاد گرفتیم که آنتی کدون چیست. آنتی‌کدون‌ها مکمل‌های کدون‌های موجود در mRNAها هستند و در فرآیند ترجمه نقش بسیار مهمی دارند. جفت شدن توالی کدون با آنتی‌کدون مکمل خود به ریبوزوم اجازه حرکت روی mRNA را می‌دهد و به این ترتیب آمینواسید متصل به tRNA به زنجیره پپتیدی در حال ساخت اضافه می‌شود.

ایجاد پیوند بین آمینواسید‌های مختلف و tRNAهای حامل آن‌ها توسط آنزیم آمینواسیل-tRNA سنتتاز با توجه به توالی آنتی‌کدون و با مصرف ATP انجام می‌شود. با توجه به تنوع آمینواسید‌ها و tRNAهای آن‌ها باید به این نکته نیز اشاره کرد که در یوکاریوت‌ها انواع مختلفی از این آنزیم برای هر آمینواسید وجود دارد، اما در پروکاریوت‌ها شاهد چنین اختصاصیتی در عملکرد نیستیم.