Perché ci sono 61 anticodoni?

Gli anticodoni sono gruppi di nucleotidi che svolgono un ruolo cruciale nella formazione delle proteine ​​dai geni. Ci sono 61 anticodoni che codificano per la formazione di proteine, anche se ci sono 64 possibili combinazioni di anticodoni. I tre anticodoni aggiuntivi sono coinvolti nella cessazione della formazione di proteine. Le mutazioni genetiche che si verificano all'interno degli anticodoni possono causare gravi modifiche alle proteine ​​prodotte dai geni, portando a malattie come il cancro.

I nucleotidi sono gli elementi costitutivi del materiale genetico. DNA e RNA sono composti da numerosi nucleotidi legati insieme in lunghi filamenti. Il DNA è composto da due filamenti, mentre l'RNA è composto da un singolo filamento. I due filamenti nel DNA si legano insieme, perché hanno una sequenza complementare di nucleotidi. I nucleotidi adenosina e guanina sono complementari rispettivamente alla timina e alla citosina.

L'espressione genica inizia con la conversione del DNA in RNA in un processo chiamato trascrizione. L'RNA è composto dai nucleotidi complementari al DNA nel gene. Questo RNA contiene codoni, che sono gruppi di tre nucleotidi. I codoni sono fondamentali per produrre la proteina corrispondente al gene, in un processo chiamato traduzione. Durante la traduzione, le molecole note come tRNA, o RNA di trasferimento, si legano ai codoni nella molecola di RNA. Ciascun tRNA contiene un anticodone e un amminoacido specifico per la sequenza dell'anticodone. Durante la traduzione, l'anticodone di un tRNA si lega al codone complementare sull'RNA e sull'amino l'acido viene trasferito dalla molecola di tRNA all'amminoacido dal codone precedente, formando a proteina.

Ci sono 64 possibili combinazioni di tre nucleotidi che possono formare codoni. Tuttavia, solo 61 di queste combinazioni codificano per gli amminoacidi. Questo perché tre combinazioni di codoni codificano per un'interruzione nella traduzione delle proteine. Le molecole di tRNA con anticodoni complementari ai codoni di stop mancano di un amminoacido. Ciò provoca una rottura, o un arresto, nella catena di amminoacidi in allungamento e la formazione delle proteine ​​si arresta. Tutti i geni contengono la sequenza nucleotidica per un codone di stop alla fine del gene.

Diversi tipi di mutazioni genetiche possono causare la formazione impropria di proteine ​​dai geni. Le mutazioni puntiformi sono la sostituzione di un singolo nucleotide, che crea un codone diverso e quindi un amminoacido diverso. L'incorporazione di un diverso amminoacido nella proteina può interrompere completamente la normale funzione della proteina. Il tipo più dannoso di mutazione puntiforme, una mutazione senza senso, codifica per un codone di stop nel mezzo del gene. Ciò fa sì che la formazione della proteina si fermi prematuramente e può anche impedire la formazione della maggior parte della proteina, a seconda di dove si verifica l'arresto. Questi tipi di mutazioni possono portare a una perdita di funzione della proteina risultante o a un guadagno di una funzione completamente diversa, spesso causando il cancro.