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Wobble-Hypothese: Unterschied zwischen den Versionen

 
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Bei der [[Translation]] eines [[Protein]]s wird die kodierende Information einer [[mRNA]] in Einheiten von je 3 aufeinanderfolgenden [[Nukleotid]]en, den sogenannten [[Codon]]s, gelesen. Da [[RNA]] aus 4 verschiedenen Nukleotiden aufgebaut ist, kann sie 4<sup>3</sup> = 64 Codons bilden. Drei der 64 Codons fungieren als [[Stopcodon|Stopsignale]] für die Translation, die restlichen Tripplets kodieren für 20 [[kanonisch]]e [[Aminosäure]]n. Die 21. proteinogene Aminosäure [[Selenocystein]] wird vom Stopcodon UGA kodiert. Die 22. proteinogene Aminosäure [[Pyrrolysin]] wird von einer spezifischen [[tRNA]] durch erkennen des Stopcodons UAG in die wachsende Aminosäurenkette eingebaut. Diese Aminosäure wird nur dann durch das Stopcodon UGA repräsentiert, wenn in der Nähe eine spezifische DNA-[[Sequenz]] lokalisiert ist.
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Bei der [[Translation]] eines [[Protein]]s wird die kodierende Information einer [[mRNA]] in Einheiten von je 3 aufeinanderfolgenden [[Nukleotid]]en, den sogenannten [[Codon]]s, gelesen. Da [[RNA]] aus 4 verschiedenen Nukleotiden aufgebaut ist, kann sie 4<sup>3</sup> = 64 Codons bilden. Drei der 64 Codons fungieren als [[Stopcodon|Stopsignale]] für die Translation, die restlichen Tripplets kodieren für 20 [[kanonisch]]e [[Aminosäure]]n. Die 21. proteinogene Aminosäure [[Selenocystein]] wird vom Stopcodon UGA kodiert. Die 22. proteinogene Aminosäure [[Pyrrolysin]] wird von einer spezifischen [[tRNA]] durch Erkennen des Stopcodons UAG in die wachsende Aminosäurenkette eingebaut. Diese Aminosäure wird nur dann durch das Stopcodon UGA repräsentiert, wenn in der Nähe eine spezifische DNA-[[Sequenz]] lokalisiert ist.
  
 
Für die Translation benötigt jedes Codon ein tRNA-Molekül mit komplementären Basensequenzen ([[Anticodon]]). Die meisten Organismen, incl. der Mensch, besitzen jedoch 31 bis 45 tRNA-Varianten. Entsprechend können einige tRNAs sich mit mehreren Codons paaren, die alle dieselbe Aminosäure kodieren. Man spricht hier von einer Degeneration des [[genetischer Code|genetischen Codes]]. Als Erklärung für dieses Phänomen postulierte Francis Crick 1966 die Wobble-Hypothese:  
 
Für die Translation benötigt jedes Codon ein tRNA-Molekül mit komplementären Basensequenzen ([[Anticodon]]). Die meisten Organismen, incl. der Mensch, besitzen jedoch 31 bis 45 tRNA-Varianten. Entsprechend können einige tRNAs sich mit mehreren Codons paaren, die alle dieselbe Aminosäure kodieren. Man spricht hier von einer Degeneration des [[genetischer Code|genetischen Codes]]. Als Erklärung für dieses Phänomen postulierte Francis Crick 1966 die Wobble-Hypothese:  
* Die ersten beiden Basen im Anticodon, abgelesen von 5'- in 3'-Richtung, bilden starke Watson-Crick-Basenpaare: [[Adenin]] mit [[Uracil]], [[Guanin]] mit [[Cytosin]].
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* Die ersten beiden Basen im Codon, abgelesen von 5'- in 3'-Richtung, bilden starke Watson-Crick-Basenpaare mit den letzten beiden Basen im Anticodon: [[Adenin]] mit [[Uracil]], [[Guanin]] mit [[Cytosin]].
* Die dritte Base im Anticodon, die sogenannte Wobble-Base, kann auch weitere, sog. nicht-[[kanonisch]]e [[Basenpaarung]]en eingehen. Dies wird u.a. durch eine [[Keto-Enol-Tautomerie]] sowie durch sterische Effekte ermöglicht. Die Namensgebung rührt aus der Tatsache, dass in diesen Fällen der Standard "wackelt".  
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* Die erste Base im Anticodon, die sogenannte Wobble-Base, kann auch weitere, sog. nicht-[[kanonisch]]e [[Basenpaarung]]en mit der letzten Base im Codon eingehen. Dies wird u.a. durch eine [[Keto-Enol-Tautomerie]] sowie durch sterische Effekte ermöglicht. Die Namensgebung rührt aus der Tatsache, dass in diesen Fällen der Standard "wackelt".  
  
 
Folgende Basenpaarungen sind nach der Wobble-Hypothese möglich:
 
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|Guanin ||Cytosin, Uracil
 
|Guanin ||Cytosin, Uracil

Aktuelle Version vom 8. März 2021, 12:18 Uhr

von englisch: to wobble - wackeln
Synonym: Wobble-Theorie

1 Definition

Die Wobble-Hypothese ist eine Erklärung für die Tatsache, dass bei der Proteinsynthese weniger als die erwartbaren 61 tRNA-Varianten notwendig sind.

siehe auch: Hoogsteen-Basenpaarung

2 Biochemie

Bei der Translation eines Proteins wird die kodierende Information einer mRNA in Einheiten von je 3 aufeinanderfolgenden Nukleotiden, den sogenannten Codons, gelesen. Da RNA aus 4 verschiedenen Nukleotiden aufgebaut ist, kann sie 43 = 64 Codons bilden. Drei der 64 Codons fungieren als Stopsignale für die Translation, die restlichen Tripplets kodieren für 20 kanonische Aminosäuren. Die 21. proteinogene Aminosäure Selenocystein wird vom Stopcodon UGA kodiert. Die 22. proteinogene Aminosäure Pyrrolysin wird von einer spezifischen tRNA durch Erkennen des Stopcodons UAG in die wachsende Aminosäurenkette eingebaut. Diese Aminosäure wird nur dann durch das Stopcodon UGA repräsentiert, wenn in der Nähe eine spezifische DNA-Sequenz lokalisiert ist.

Für die Translation benötigt jedes Codon ein tRNA-Molekül mit komplementären Basensequenzen (Anticodon). Die meisten Organismen, incl. der Mensch, besitzen jedoch 31 bis 45 tRNA-Varianten. Entsprechend können einige tRNAs sich mit mehreren Codons paaren, die alle dieselbe Aminosäure kodieren. Man spricht hier von einer Degeneration des genetischen Codes. Als Erklärung für dieses Phänomen postulierte Francis Crick 1966 die Wobble-Hypothese:

  • Die ersten beiden Basen im Codon, abgelesen von 5'- in 3'-Richtung, bilden starke Watson-Crick-Basenpaare mit den letzten beiden Basen im Anticodon: Adenin mit Uracil, Guanin mit Cytosin.
  • Die erste Base im Anticodon, die sogenannte Wobble-Base, kann auch weitere, sog. nicht-kanonische Basenpaarungen mit der letzten Base im Codon eingehen. Dies wird u.a. durch eine Keto-Enol-Tautomerie sowie durch sterische Effekte ermöglicht. Die Namensgebung rührt aus der Tatsache, dass in diesen Fällen der Standard "wackelt".

Folgende Basenpaarungen sind nach der Wobble-Hypothese möglich:

Erste Base des Anticodons (tRNA) Dritte Base des Codons (mRNA)
Adenin Uracil
Cytosin Guanin
Uracil Adenin, Guanin
Guanin Cytosin, Uracil
Hypoxanthin Uracil, Cytosin, Adenin

Diese Seite wurde zuletzt am 14. September 2020 um 15:03 Uhr bearbeitet.

Korrigiert
#4 am 08.03.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)
Die Tabelle ist richtig gehalten, aber die im Text ist ein Fehler drinnen.
#3 am 08.03.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)
Aber oben der text kann da etwas verwirrend sein, das stimmt. Müsste man etwas umformulieren. Es sind die ersten beiden Basen im Codon, welche die Watson-Crick-Basenpaare bilden.
#2 am 08.03.2021 von Maxx Schuster (Student/in der Humanmedizin)
Gast
Die ersten beiden Basen im Anticodon, abgelesen von 5'- in 3'-Richtung, bilden starke Watson-Crick-Basenpaare: Adenin mit Uracil, Guanin mit Cytosin. Sind es nicht die ersten beiden Basen des Codons und die 2. & 3. Base des Anticodons? Die dritte Base im Anticodon, die sogenannte Wobble-Base, kann auch weitere, sog. nicht-kanonische Basenpaarungen eingehen. Dies wird u.a. durch eine Keto-Enol-Tautomerie sowie durch sterische Effekte ermöglicht. Die Namensgebung rührt aus der Tatsache, dass in diesen Fällen der Standard "wackelt". Auch hier die dritte Base des Codons und die 1 des Anticodons?
#1 am 06.03.2021 von Gast (Student/in der Humanmedizin)

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