45.關於轉譯作用中wobble hypothesis的敘述,下列何者正確?
(A)tRNA密碼子(codon)之3'端與mRNA反密碼子(anticodon)之5'端可有超過一種鹼基配對方式
(B)tRNA密碼子(codon)之5'端與mRNA反密碼子(anticodon)之3'端可有超過一種鹼基配對方式
(C)tRNA反密碼子(anticodon)之3'端與mRNA密碼子(codon)之5'端可有超過一種鹼基配對方式
(D)tRNA反密碼子(anticodon)之5'端與mRNA密碼子(codon)之3'端可有超過一種鹼基配對方式
統計: A(30), B(51), C(52), D(66), E(0) #3822460
詳解 (共 3 筆)
正確答案是 (D) tRNA反密碼子(anticodon)之5'端與mRNA密碼子(codon)之3'端可有超過一種鹼基配對方式。
以下為各選項的詳細解析與生化機制:
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分子與其對應專有名詞(排除 A、B 選項):
- 在細胞的轉譯過程中,信使RNA(mRNA)的序列上帶有每三個核苷酸為一組的「密碼子」(codon)。
- 轉運RNA(tRNA)的結構中則含有與之對應配對的三核苷酸序列,稱為「反密碼子」(anticodon)。
- 選項 (A) 與 (B) 錯誤地將密碼子歸於 tRNA、將反密碼子歸於 mRNA(將兩者所屬的 RNA 分子完全錯置),因此皆為錯誤敘述。
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擺動假說(Wobble Hypothesis)的生化機制(確認 D 為正解、排除 C):
- 遺傳密碼具有退化性/簡併性(degeneracy,或稱冗餘性),意指大多數的胺基酸擁有多個密碼子,而這種冗餘性通常表現在密碼子的第三個字母(即 mRNA 密碼子的 3' 端位置)上。
- 1966 年,弗朗西斯·克里克(Francis Crick)提出「擺動假說」,指出單一的 tRNA 之所以能識別多個不同的密碼子,是因為 tRNA 反密碼子位於 5' 端位置的鹼基在轉譯過程中位置能夠發生移動(即「擺動」)。
- 這種反密碼子 5' 端鹼基的擺動能力,使其能與 mRNA 密碼子 3' 端(第三位點)的多個不同鹼基,形成替代性(非華生–克里克型)的氫鍵結合排列。
- 臨床與生化實例:例如位於 tRNA 反密碼子 5' 端位置的鳥嘌呤(G),可以根據配對的相對取向,同時與 mRNA 密碼子 3' 端中的胞嘧啶(C)或尿嘧啶(U)配對。此外,某些 tRNA 反密碼子中含有的罕見核苷肌苷(I),甚至能與密碼子 3' 端的 A、U 或 C 三種不同鹼基配對。
- 綜合上述,擺動配對(超過一種鹼基配對方式)明確是發生在 tRNA 反密碼子的 5' 端與 mRNA 密碼子的 3' 端之間。因此選項 (D) 為正確答案,而選項 (C) 對兩者端點位置的描述正好完全顛倒,故為錯誤。
這題考的是分子生物學中轉譯作用極其關鍵的 擺盪假說(Wobble hypothesis),這是由 Francis Crick 提出,用來解釋為什麼細胞內的 tRNA 數量少於 codon 的種類。
正確答案是 (D) tRNA 反密碼子(anticodon)之 5' 端與 mRNA 密碼子(codon)之 3' 端可有超過一種鹼基配對方式。
? 核心解析:擺盪假說 (Wobble Hypothesis)
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配對規則:mRNA 的密碼子(codon)與 tRNA 的反密碼子(anticodon)在進行配對時,前兩個位置(codon 的 5' 端,對應 anticodon 的 3' 端)遵循嚴格的 Watson-Crick 配對原則(A-U, G-C)。
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Wobble 位點:然而,在 mRNA 密碼子的 3' 端(對應 tRNA 反密碼子的 5' 端,即第一個鹼基),配對較為寬鬆。這個位點允許出現「非傳統」的鹼基配對方式(例如 G 可以與 U 配對,或 I (Inosine) 可以與 U、C 或 A 配對)。
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為什麼這樣很重要?:這使得一個 tRNA 分子可以識別多個不同的密碼子,減少了細胞對 tRNA 種類的需求,提高了轉譯的效率與靈活性。
? 選項結構拆解(對照組):
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mRNA 的方向:由 5' 端至 3' 端讀取。
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tRNA 的反密碼子方向:由 3' 端至 5' 端與 mRNA 配對。
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重點對應關係:
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mRNA 的 3' 端 鹼基對應 tRNA 反密碼子的 5' 端 鹼基。
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這正是產生「擺盪(Wobble)」現象的部位。
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? 考前秒殺「Wobble 對位速記」:
mRNA 密碼子:5' → 3' (擺盪位點)
tRNA 反密碼子:5' → 3' (擺盪位點)
規則:兩者的「端點」在此相遇,允許不精準配對。
常見擺盪鹼基:Inosine (I),它最靈活,可以跟 U、C、A 配對。