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Wobble-Hypothese: Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''Wobble-Hypothese''' oder '''Wobble-Theorie''' ist eine Erklärung für die Tatsache, dass es statt erwartbarer 61 nur 41 verschiedene [[tRNA]]-Varianten gibt.  
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Die '''Wobble-Hypothese''' ist eine Erklärung für die Tatsache, dass bei der [[Proteinsynthese]] weniger als die erwartbaren 61 [[tRNA]]-Varianten notwendig sind.  
  
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''siehe auch'': [[Hoogsteen-Basenpaarung]]
 
==Hintergrund==
 
==Hintergrund==
Bei der ribosomalen [[Proteinbiosynthese]] sind zwischen dem [[Nukleotid]] im [[Anticodon]] an der 1. Position und dem Nukleotid im [[Codon]] an der 3. Position nicht nur übliche Basenpaarungen möglich, weil die beiden anderen Basen des [[Triplett]]s aus ihrer Position "herauswackeln".  
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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 4<sup>3</sup> = 64 Codons bilden (genetischer Code). Drei der 64 Codons fungieren als Stoppsignale für die Translation, die restlichen Tripplets kodieren für 20 Aminosäuren. Die 21. proteinogene Aminosäure Selenocystein wird vom Stoppcodon UGA kodiert.  
  
[[Guanosin]] in der 1. Anticodon-Position kann sowohl mit [[Uracil]] als auch mit [[Cytosin]] in der 3. Codon-Position eine Basenpaarung eingehen. Uracil in der 1. Anticodon-Position kann sowohl mit [[Adenin]] als auch mit [[Guanin]] in der 3. Codon-Position eine Basenpaarung eingehen. Ausnahme ist hierbei Cytosin in der 1. Anticodon-Position - es kann nur mit Guanin in der 3. Codon-Position eine Basenpaarung eingehen. Ist [[Inosin]] in der Position der Wobble-Base, können Bindungen mit Uracil, Adenin und Cytosin entstehen. Möglich sind auch als erste Basen des Anticodons Cytosin, welches mit Guanin in 3. Codon-Position paart, und Adenin. Letzteres bindet mit Uracil in 3. Codon-Position der mRNA.
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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 (degenerierter genetischer Code). Als Erklärung für dieses Phänomen postulierte Francis Crick 1966 die Wobble-Hypothese:
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* 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 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".
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Folgende Basenpaarungen sind nach der Wobble-Hypothese möglich:
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!Erste Base des Anticodons ||Dritte Base des Codons ||
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|Adenin ||Uracil
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|Cytosin ||Guanin
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|Uracil, Pseudouridin ||Adenin, Guanin ||
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|Guanin ||Cytosin, Uracil
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|Hypoxanthin ||Uracil, Cytosin, Adenin
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|}
 
[[Fachgebiet:Biochemie]]
 
[[Fachgebiet:Biochemie]]
 
[[Tag:Aminosäure]]
 
[[Tag:Aminosäure]]

Version vom 14. September 2020, 14:03 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 Hintergrund

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 (genetischer Code). Drei der 64 Codons fungieren als Stoppsignale für die Translation, die restlichen Tripplets kodieren für 20 Aminosäuren. Die 21. proteinogene Aminosäure Selenocystein wird vom Stoppcodon UGA kodiert.

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 (degenerierter genetischer Code). 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
  • 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".

Folgende Basenpaarungen sind nach der Wobble-Hypothese möglich:

Erste Base des Anticodons Dritte Base des Codons
Adenin Uracil
Cytosin Guanin
Uracil, Pseudouridin Adenin, Guanin
Guanin Cytosin, Uracil
Hypoxanthin Uracil, Cytosin, Adenin

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