ANTICODON: DESCRIERE, FUNCȚII ȘI DIFERENȚĂ CU CODON - BIOLOGIE - 2025

Un anticodon este o secvență de trei nucleotide care este prezentă într-o moleculă de ARN de transfer (ARNt), a cărei funcție este de a recunoaște o altă secvență de trei nucleotide care este prezentă într-o moleculă de ARN mesager (ARNm).

Această recunoaștere între codoni și anticodoni este antiparalelă; adică unul este situat pe direcția 5 '-> 3' în timp ce celălalt este cuplat în direcția 3 '-> 5'. Această recunoaștere între secvențele a trei nucleotide (triplete) este esențială pentru procesul de traducere; adică în sinteza proteinelor din ribozom.

Structura 2D (stânga) și 3D (dreapta) a unui ARN de transfer

Astfel, în timpul traducerii, moleculele de ARN mesager sunt „citite” prin recunoașterea codonilor lor de către anticodonii ARN-urilor de transfer. Aceste molecule sunt numite astfel deoarece transferă un aminoacid specific moleculei proteice care se formează pe ribozom.

Există 20 de aminoacizi, fiecare codificată de o triplă specifică. Cu toate acestea, unii aminoacizi sunt codificați cu mai mult de o triplă.

În plus, unii codoni sunt recunoscuți de anticodoni în moleculele ARN de transfer care nu au niciun aminoacizi atașați; acestea sunt așa-numitele codone stop.

Descriere

Un anticod este format dintr-o secvență de trei nucleotide care poate conține oricare dintre următoarele baze azotate: adenină (A), guanină (G), uracil (U) sau citozină (C) într-o combinație de trei nucleotide, în așa fel încât funcționează ca un cod.

Anticodonii se găsesc întotdeauna în moleculele de ARN de transfer și sunt întotdeauna localizate 3 '-> 5'. Structura acestor ARNt este similară unui trifoi, în așa fel încât este subdivizată în patru bucle (sau bucle); într-una dintre bucle se află anticodonul.

Anticodonii sunt esențiali pentru recunoașterea codonilor ARN mesager și, în consecință, pentru procesul de sinteză de proteine ​​în toate celulele vii.

Caracteristici

Principala funcție a anticodonilor este recunoașterea specifică a tripletelor care alcătuiesc codoni în moleculele de ARN mesager. Acești codoni sunt instrucțiunile care au fost copiate dintr-o moleculă de ADN pentru a dicta ordinea aminoacizilor într-o proteină.

Deoarece transcrierea (sinteza copiilor ARN-ului mesager) are loc în direcția 5 '-> 3', codonii ARN-ului mesager au această orientare. Prin urmare, anticorpii prezenți în moleculele ARN de transfer trebuie să aibă orientarea opusă, 3 '-> 5'.

Această unire se datorează complementarității. De exemplu, dacă un codon este 5′-AGG-3 ′, anticodonul este 3′-UCC-5 ′. Acest tip de interacțiune specifică între codoni și anticodoni este un pas important care permite secvenței de nucleotide din ARN mesager să codifice o secvență de aminoacizi în cadrul unei proteine.

Diferențele dintre anticod și codon

- Anticodonii sunt unități trinucleotide din ARNt, complementare codonilor din ARNm. Acestea permit ARNt-urilor să furnizeze aminoacizii corecți în timpul producției de proteine. În schimb, codonii sunt unități trinucleotide în ADN sau ARNm, care codifică un aminoacid specific în sinteza proteinelor.

- Anticodonii sunt legătura dintre secvența de nucleotide a mARN și secvența de aminoacizi a proteinei. Mai degrabă, codonii transferă informațiile genetice din nucleul unde ADN-ul se găsește la ribozomi unde are loc sinteza proteinelor.

- Anticodul se găsește în brațul Anticodon al moleculei de ARNt, spre deosebire de codoni, care sunt localizați în molecula ADN și ARNm.

- Anticodul este complementar codonului respectiv. În schimb, codonul din ARNm este complementar unui triplet nucleotid al unei anumite gene din ADN.

- Un ARNt conține un anticod. În schimb, un mRNA conține un număr de codoni.

Ipoteza swingului

Ipoteza de swing propune că joncțiunile dintre a treia nucleotidă a codonului ARN mesager și prima nucleotidă a anticodonului ARN-ului de transfer sunt mai puțin specifice decât joncțiunile dintre celelalte două nucleotide ale tripletei.

Crick a descris acest fenomen ca o „balansare” în a treia poziție a fiecărui codon. Ceva se întâmplă în acea poziție care permite articulațiilor să fie mai puțin stricte decât în ​​mod normal. Este, de asemenea, cunoscut ca wobble sau wobble.

Această ipoteză de tip Crick explică modul în care anticodul unui ARNt dat se poate asocia cu doi sau trei codoni ARNm diferiți.

Crick a propus că, deoarece împerecherea bazelor (între baza 59 a anticodului în ARNt și baza 39 a codonului în ARNm) este mai puțin strictă decât în ​​mod normal, este permisă o „afecțiune” sau o afinitate redusă pe acest loc.

Ca rezultat, un singur ARNt recunoaște adesea doi sau trei codoni înrudiți care specifică un aminoacid dat.

De obicei, legăturile de hidrogen între bazele anticodonilor ARNt și codonii ARNm respectă reguli stricte de împerechere pentru doar primele două baze ale codonului. Cu toate acestea, acest efect nu se produce în toate pozițiile a treia ale tuturor codonilor ARNm.

ARN și aminoacizi

Pe baza ipotezei wobble, a fost prevăzută existența a cel puțin două ARN-uri de transfer pentru fiecare aminoacid cu codoni care prezintă degenerare completă, ceea ce s-a dovedit a fi adevărat.

Această ipoteză a prezis, de asemenea, apariția a trei ARN-uri de transfer pentru cele șase codoni serine. Într-adevăr, trei ARNt-uri au fost caracterizate pentru serină:

- ARNt pentru serina 1 (anticodon AGG) se leagă la codonii UCU și UCC.

- ARNt pentru serina 2 (anticorp AGU) se leagă la codonii UCA și UCG.

- ARNt pentru serina 3 (anticodon UCG) se leagă la codonii AGU și AGC.

Aceste specificități au fost verificate prin legarea stimulată a trinucleotidelor aminoacil-ARNt purificate la ribozomi in vitro.

În cele din urmă, mai multe ARN-uri de transfer conțin inosina de bază, care este fabricată din hipoxantină purină. Inosina este produsă printr-o modificare post-transcripțională a adenozinei.

Ipoteza lui Crick a prezis că atunci când inosina este prezentă la capătul 5 'al unui anticod (poziția ondulantă), acesta se va împerechea cu uracil, citozină sau adenină la codon.

De fapt, alanil-ARNt purificat care conține inosină (I) în poziția 5 'a anticodonului se leagă la ribozomi activați cu trinucleotide GCU, GCC sau GCA.

Același rezultat a fost obținut cu alte ARNt-uri purificate cu inosină în poziția 5 'a anticodonului. Astfel, ipoteza lui Crick wobble explică foarte bine relațiile dintre ARNt-uri și codoni dat codul genetic, care este degenerat, dar ordonat.

Referințe

1. Brooker, R. (2012). Conceptele de genetică (ediția I). Companiile McGraw-Hill, Inc.
2. Brown, T. (2006). Genomii 3 (a 3 ^-a ). Garland Science.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. și Doebley, J. (2015). Introducere în analiza genetică (ediția a 11-a). WH Freeman
4. Lewis, R. (2015). Genetica umană: concepte și aplicații (ediția a 11-a). McGraw-Hill Education.
5. Snustad, D. și Simmons, M. (2011). Principii de genetică (ediția a 6-a). John Wiley și Sons.