Differenza tra Codon e Anticodon

Differenza principale - Codon vs Anticodon

Codone e anticodone sono triplette di nucleotidi che specificano un particolare amminoacido in un polipeptide. Un set di regole specifiche esiste per la memorizzazione di informazioni genetiche come una sequenza nucleotidica su DNA o molecole di mRNA al fine di sintetizzare le proteine. Quella serie di regole specifiche viene indicata come codice genetico. Il codone è un gruppo di tre nucleotidi, specialmente sull'mRNA. Anticodon è presente sulle molecole di tRNA. Il differenza principale tra codone e anticodon è quello il codone è il linguaggio che rappresenta un amminoacido sulle molecole di mRNA mentre l'anticodone è la sequenza nucleotidica del complemento del codone sulle molecole di tRNA.

Questo articolo esamina,

1. Cos'è Codon
     - Definizione, Caratteristiche
2. Cos'è Anticodon
     - Definizione, Caratteristiche
3. Qual è la differenza tra Codon e Anticodon

Cos'è un codone

Un codone è una sequenza di tre nucleotidi che specifica un amminoacido nella catena polipeptidica. Ogni gene che codifica per una proteina specifica è costituito da una sequenza di nucleotidi, che rappresentano la sequenza aminoacidica di quella particolare proteina. I geni utilizzano un linguaggio universale, il codice genetico, al fine di memorizzare le sequenze di amminoacidi delle proteine. Il codice genetico consiste in terzine nucleotidiche chiamate codoni. Ad esempio, il codone TCT rappresenta l'amminoacido serina. Si possono identificare sessantuno codoni per specificare i venti amminoacidi essenziali richiesti dalla traduzione.

Telaio da lettura

Una particolare sequenza nucleotidica in una molecola di DNA a filamento singolo consiste di tre telai da lettura nella direzione da 5 'a 3' del filo. Considerando la sequenza nucleotidica in Figura 1, il primo fotogramma inizia dal primo nucleotide, A. Il fotogramma della prima lettura è mostrato in blu. Contiene i codoni, AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Il secondo riquadro di lettura inizia dal secondo nucleotide, G che è mostrato in colore rosso. Contiene i codoni GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Il terzo frame di lettura parte dal terzo nucleotide, G che è mostrato in verde. Contiene i codoni GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Figura 1: Lettura di frame

Poiché il DNA è una molecola a doppio filamento, nei due filamenti si possono trovare sei telai di lettura. Ma solo un fotogramma di lettura può essere tradotto. Quella cornice di lettura è indicata come la cornice di lettura aperta. Un codone può essere identificato solo con una cornice di lettura aperta.

Start / Stop Codon

Il frame di lettura aperto è definito fondamentalmente dalla presenza di un codone di inizio codificato dall'mRNA. Il codone di inizio universale è AUG che codifica per l'amminoacido, la metionina negli eucarioti. Nei procarioti, l'AUG codifica per la formilmetionina. Le cornici di lettura aperte eucariotiche sono interrotte dalla presenza di introni nel mezzo del fotogramma. La traduzione si ferma al codone di stop nella cornice di lettura aperta. Sull'mRNA sono presenti tre codoni di arresto universali: UAG, UGA e UAA. Una serie di codoni su un pezzo di mRNA è mostrata in figura 2.

Figura 2: serie di codoni su mRNA

Effetto delle mutazioni

Gli errori si verificano nel processo di replica che introduce cambiamenti nella catena dei nucleotidi. Queste modifiche sono chiamate mutazioni. Le mutazioni possono cambiare la sequenza aminoacidica della catena polipeptidica. Due tipi di mutazioni puntiformi sono mutazioni missenso e mutazioni non senso. Le mutazioni missenso alterano le proprietà della catena polipeptidica cambiando il residuo amminoacidico e possono causare malattie come l'anemia falciforme. Le mutazioni non senso cambiano la sequenza nucleotidica del codone di stop e possono causare talassemia. 

Degenerazione

La ridondanza che si verifica nel codice genetico viene definita come la degenerazione. Ad esempio, i codoni, UUU e UUC specificano entrambi l'amminoacido fenilalanina. La tabella del codice RNA è mostrata in figura 3.

Figura 3: tabl RNA cod

Bias di utilizzo del codone

La frequenza con cui un particolare codone si verifica in un genoma è indicata come distorsione dell'uso del codone. Ad esempio, la frequenza dell'occorrenza del codone, UUU è del 17,6% nel genoma umano.

variazioni

Alcune varianti possono essere trovate con il codice genetico standard quando si considera il genoma mitocondriale umano. Alcuni Mycolasma le specie specificano anche il codone UGA come triptofano piuttosto che il codone di stop. Alcuni Candida le specie specificano il codone, UCG come serina.

Cos'è Anticodon

La sequenza dei tre nucleotidi sul tRNA, che è complementare alla sequenza del codone sull'mRNA, viene definita anticodone. Durante la traduzione, anticodon è una base complementare accoppiata al codone tramite legame a idrogeno. Pertanto, ogni codone contiene un anticodone corrispondente su distinte molecole di tRNA. L'accoppiamento di base complementare di anticodone con il suo codone è mostrato in figura 4.

Figura 4: Abbinamenti di base complementari

Accoppiamento base oscillante

L'abilità di un singolo anticodone di basare la coppia con più di un codone sull'mRNA viene indicata come associazione di base di oscillazione. L'accoppiamento della base oscillante si verifica a causa della perdita del primo nucleotide sulla molecola di tRNA. L'inosina è presente nella prima posizione nucleotidica sull'antiodone del tRNA. L'inosina può formare legami idrogeno con diversi nucleotidi. A causa della presenza dell'abbinamento della base di oscillazione, un amminoacido viene specificato dalla terza posizione del codone. Ad esempio, glicina viene specificata da GGU, GGC, GGA e GGG.  

Trasferimento di RNA

Sessantuno tipi distinti di tRNA possono essere trovati per specificare i venti amminoacidi essenziali. A causa dell'abbinamento della base di wobble, il numero di tRNA distinti è ridotto in molte cellule. Il numero minimo di distinti tRNA richiesti dalla traduzione è il trentuno. La struttura di una molecola di tRNA è mostrata in figura 5. L'anticodone è mostrato in colore grigio. Lo stelo dell'accettore, che è mostrato in colore giallo, contiene una coda CCA all'estremità 3 'della molecola. L'amminoacido specificato è legato in modo covalente al gruppo ossidrile "3" delle code CCA. Il tRNA legato all'amminoacido è chiamato aminoacil-tRNA.

Figura 5: trasferimento di RNA

Differenza tra Codon e Anticodon

Posizione

codone: Il codone si trova sulla molecola dell'mRNA.

anticodone: Anticodon si trova nella molecola di tRNA.

Natura complementare

codone: Il codone è complementare alla tripletta nucleotidica nel DNA.

anticodone: Anticodon è complementare al codone.

Continuità

codone: Il codone è presente sequenzialmente sull'mRNA.

anticodone: Anticodon è presente singolarmente sui tRNA.

Funzione

codone: Il codone determina la posizione dell'amminoacido.

anticodone: Anticodon porta l'amminoacido specificato dal codone.

Conclusione

Codone e anticodone sono entrambi coinvolti nel posizionamento degli aminoacidi nell'ordine corretto al fine di sintetizzare una proteina funzionale durante la traduzione. Entrambi sono terzine nucleotidiche. Sessantuno codoni distinti possono essere trovati specificando i venti amminoacidi essenziali necessari per la sintesi di una catena polipeptidica. Quindi, sono necessari sessantuno tRNA distinti per complementare la coppia di basi con i sessantuno codoni. Ma, a causa della presenza di accoppiamenti di base wobble, il numero di tRNA richiesti è ridotto a trentuno. Le coppie di basi complementari dell'anticodone con il codone sono considerate una caratteristica universale. Pertanto, la differenza fondamentale tra codone e anticodon è la loro natura complementare.

Riferimento:
"Codice genetico". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2017. Accesso 03 marzo 2017
"Trasferisci RNA". Wikipedia, l'enciclopedia libera, 2017. Accesso 03 marzo 2017

Cortesia dell'immagine:
"Reading Frame" di Hornung Ákos - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"RNA-codon" By L'uploader originale era Sverdrup in inglese Wikipedia - Trasferito da en.wikipedia a Commons., Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
"06 chart pu" di NIH - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
"Ribosome" Da pluma - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
"TRNA-Phe lievito 1ehz" di Yikrazuul - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia