번역과정에서 wobble 현상의 장점은 무엇인가요?
안녕하세요. 아미노산을 지정하는 3 염기쌍인 코돈은 총 64개이지만 tRNA는 45개가 존재하기 때문에, wobble 현상이 나타난다고 하는데요 번역과정에서 wobble 현상의 장점은 무엇인가요?
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
wobble 현상 덕분에 한 t rna가 여러 코돈을 인식해 t rna 수를 줄일수 있고
돌연변이나 코돈 다양성에도 번역이 안정적으로 이뤄질수 있답니다.
wobble 현상의 장점은 한 종류의 tRNA가 여러 종류의 코돈을 인식할 수 있게 해 번역 효율을 높이고, 유전 코드의 안정성을 확보하는 데 있습니다.
만약 워블 현상이 없다면, 각각의 코돈에 대응하는 별도의 tRNA가 필요해 tRNA의 종류가 훨씬 많아져야 합니다.
이는 세포 내 번역 시스템을 복잡하게 만들어 번역 속도가 늦어질 수 있지만, 워블 현상 덕분에 필요한 tRNA의 수를 줄여 세포가 자원을 효율적으로 사용하고 번역 과정을 더 빠르고 효율적으로 진행할 수 있습니다.
또한 유전 코드에는 여러 코돈이 하나의 아미노산을 지정하는 퇴화 현상이 존재합니다. 특히 세 번째 염기 위치에 변이가 생기더라도 동일한 아미노산을 지정하는 경우가 많습니다. 워블 현상은 이 퇴화 현상에서 DNA 복제나 전사 과정에서 돌연변이가 발생하더라도, 세 번째 염기의 변이가 단백질의 아미노산 서열에 영향을 미치지 않을 수 있도록 해줍니다. 그래서 돌연변이가 단백질 기능에 미치는 안좋은 영향을 최소화하여 유전 정보의 안정성을 높이는 중요한 역할을 합니다.
안녕하세요. 말씀해주신 것과 같이 wobble 현상은 코돈-안티코돈 상보적 결합에서 특히 3번째 염기 자리가 상대적으로 느슨하게 결합할 수 있어, 한 종류의 tRNA가 여러 코돈을 인식할 수 있는 현상을 말하는 것입니다.
우선 코돈은 종결코돈을 포함해서 64개가 존재하지만, 실제로 단백질을 합성하는 데 필요한 tRNA는 그보다 적습니다. wobble 덕분에 한 tRNA가 여러 코돈을 읽을 수 있어, 생물체가 반드시 61종류 tRNA를 모두 갖출 필요가 없는데요, 예를 들어 사람은 약 45종 정도의 tRNA만으로도 충분히 모든 아미노산을 공급할 수 있습니다.
또한 모든 코돈마다 각각의 tRNA가 있어야 한다면, 세포 내 tRNA의 양이 지나치게 분산되고 효율이 떨어질 수 있는데요, wobble은 같은 아미노산을 지정하는 여러 코돈을 적은 tRNA로 처리할 수 있게 하여, 리보솜이 mRNA를 더 빠르고 유연하게 번역할 수 있도록 도울 수 있습니다. 감사합니다.
워블 현상은 적은 수의 tRNA로 61개의 코돈을 모두 인식하여 번역의 효율성을 높이고, 코돈의 세 번째 염기에 돌연변이가 발생하더라도 동일한 아미노산으로 번역될 가능성을 높여 유전 정보의 안정성을 유지하는 데 기여합니다. 이를 통해 세포는 모든 종류의 tRNA를 합성할 필요가 없어 에너지 소모를 줄일 수 있습니다.