ANTICODÓ: DESCRIPCIÓ, FUNCIONS I DIFERÈNCIA AMB CODÓ - BIOLOGIA - 2025

Un anticodó és una seqüència de tres nucleòtids que està present en una molècula d'ARN de transferència (ARNt), la funció és reconèixer a una altra seqüència de tres nucleòtids que es troba present en una molècula d'ARN missatger (ARNm).

Aquest reconeixement entre codons i anticodones és antiparal·lel; és a dir, que un es situa en direcció 5 '-> 3' mentre que l'altre s'acobla en sentit 3 '-> 5'. Aquest reconeixement entre seqüències de tres nucleòtids (triplets) és fonamental per al procés de traducció; és a dir, en la síntesi de proteïnes en el ribosoma.

Estructura en 2D (esquerra) i en 3D (dreta) d'un ARN de transferència

Així, durant la traducció les molècules d'ARN missatger són "llegides" a través d'el reconeixement dels seus codons per part dels anticodons dels ARN de transferència. Aquestes molècules es diuen així perquè transfereixen un aminoàcid específic a la molècula de proteïna que s'està formant al ribosoma.

Hi ha 20 aminoàcids, cadascun codificat per un triplet específic. No obstant això, alguns aminoàcids estan codificats per més d'un triplet.

Addicionalment, alguns codons són reconeguts per anticodones en molècules d'ARN de transferència que no tenen cap aminoàcid unit; aquests són els anomenats codons de stop.

Descripció

Un anticodó està format per una seqüència de tres nucleòtids que poden contenir qualsevol de les següents bases nitrogenades: adenina (A), guanina (G), uracil (U) o citosina (C) en una combinació de tres nucleòtids, de tal manera que funciona com un codi.

Els anticodons sempre es troben en les molècules d'ARN de transferència i sempre se situen en sentit 3 '-> 5'. L'estructura d'aquests ARNt és similar a un trèvol, de tal manera que es subdivideix en quatre bucles (o llaços); en un dels bucles es troba el anticodó.

Els anticodons són imprescindibles per al reconeixement dels codons de l'ARN missatger i, en conseqüència, per al procés de síntesi proteica en totes les cèl·lules vives.

funcions

La principal funció dels anticodons és el reconeixement específic dels triplets que formen els codons en les molècules d'ARN missatgers. Aquests codons són les instruccions que s'han copiat des d'una molècula d'ADN per dictar l'ordre dels aminoàcids en una proteïna.

Com la transcripció (la síntesi de còpies d'ARN missatger) ocorre en direcció 5 '-> 3', els codons de l'ARN missatger posseeixen aquesta orientació. Per tant, els anticodons presents en les molècules d'ARN de transferència han de tenir l'orientació contrària, 3 '-> 5'.

Aquesta unió es deu a la complementarietat. Per exemple, si un codó és 5'-AGG-3 ', l'anticodó és 3'-UCC-5'. Aquest tipus d'interacció específica entre codons i anticodones és un pas important que permet que la seqüència de nucleòtids en l'ARN missatger codifiqui una seqüència d'aminoàcids dins d'una proteïna.

Diferències entre anticodó i codó

- Els anticodons són unitats trinucleotide en els tRNAs, complementaris als codons en mRNAs. Permeten que els tRNA subministrin els aminoàcids correctes durant la producció de proteïnes. En canvi, els codons són unitats de trinucleótidos en l'ADN o ARNm, que codifiquen un aminoàcid específic en la síntesi de proteïnes.

- Els anticodons són l'enllaç entre la seqüència de nucleòtids de l'ARNm i la seqüència d'aminoàcids de la proteïna. Per contra, els codons transfereixen la informació genètica des del nucli on es troba l'ADN als ribosomes on es realitza la síntesi de proteïnes.

- El anticodó es troba en el braç anticodó de la molècula de tRNA, a diferència dels codons, que estan ubicats a la molècula d'ADN i ARNm.

- L'anticodó és complementari a l'codon respectiu. En canvi, el codó en l'ARNm és complementari a un triplet de nucleòtids de cert gen en l'ADN.

- Un tRNA conté un anticodó. Per contra, un ARNm conté una quantitat de codons.

La hipòtesi de l'balanceig

La hipòtesi de l'balanceig proposa que les unions entre el tercer nucleòtid de l'codó de l'ARN missatger i el primer nucleòtid de l'anticodó de l'ARN de transferència, són menys específiques que les unions entre els altres dos nucleòtids de l'triplet.

Crick descriure aquest fenomen com un "balanceig" en la tercera posició de cada codó. Una cosa passa en aquesta posició que permet que les unions siguin menys estrictes del que és normal. També se li coneix com balanceig o Tamboleo.

Aquesta hipòtesi de l'balanceig de Crick explica com l'anticodó d'un ARNt donat pot aparellar-se amb dos o tres codons d'ARNm diferents.

Crick va proposar que, a l'ésser l'aparellament de bases (entre la base 59 de l'anticodó en ARNt i la base 39 de l'codó en ARNm) menys estricte del normal, es permet cert «balanceig» o afinitat reduïda en aquest lloc.

Com a resultat, un únic ARNt sovint reconeix dos o tres dels codons relacionats que especifiquen un aminoàcid donat.

Normalment, els enllaços d'hidrogen entre les bases dels anticodons d'ARNt i els codons d'ARNm segueixen estrictes regles d'aparellament de bases només per a les dues primeres bases de l'codó. No obstant això, aquest efecte no passa en totes les terceres posicions de tots els codons d'ARNm.

ARN i aminoàcids

Basant-se en la hipòtesi de l'balanceig, es va predir l'existència de al menys 2 ARN de transferència per a cada aminoàcid amb codons que exhibeixen degeneració completa, la qual cosa ha demostrat ser cert.

Aquesta hipòtesi també va predir l'aparició de tres ARN de transferència per als sis codons de serina. Efectivament s'han caracteritzat tres ARNt per a la serina:

- ARNt per a la serina 1 (anticodó AGG) s'uneix als codons UCU i UCC.

- ARNt per a la serina 2 (anticodó AGU) s'uneix als codons UCA i UCG.

- ARNt per a la serina 3 (anticodó UCG) s'uneix als codons AGU i AGC.

Aquestes especificitats es van verificar mitjançant la unió estimulada de trinucleótidos d'aminoacil-ARNt purificats, a ribosomes in vitro.

Finalment, diversos ARN de transferència contenen la base inosina, que està feta a partir de la purina hipoxantina. La inosina es produeix per una modificació postranscripcional de l'adenosina.

La hipòtesi de l'balanceig de Crick va predir que, quan la inosina estigui present en l'extrem 5 'd'un anticodó (la posició d'oscil·lació), s'aparellaria amb uracil, citosina o adenina en el codó.

De fet, alanil-ARNt purificat que conté inosina (I) en la posició 5 'de l'anticodó s'uneix als ribosomes activats amb trinucleótidos de GCU, GCC o GCA.

El mateix resultat s'ha obtingut amb altres tRNA purificats amb inosina en la posició 5 'de l'anticodó. Per tant, la hipòtesi de l'balanceig de Crick explica molt bé les relacions entre els ARNt i els codons donat el codi genètic, el qual és degenerat però ordenat.

referències

1. Brooker, R. (2012). Concepts of Genetics (1st ed.). The McGraw-Hill Companies, Inc.
2. Brown, T. (2006). Genomes 3 (3 ^rd). Garland Science.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduction to Genetic Analysis (11th ed.). WH Freeman
4. Lewis, R. (2015). Human Genetics: Concepts and Applications (11th ed.). McGraw-Hill Education.
5. Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (6th ed.). John Wiley and Sons.