Différence principale - Codon vs Anticodon

Le codon et l'anticodon sont des triplets de nucléotides qui spécifient un acide aminé particulier dans un polypeptide. Un ensemble de règles spécifiques existe pour le stockage d'informations génétiques sous forme de séquence nucléotidique sur des molécules d'ADN ou d'ARNm afin de synthétiser des protéines. Cet ensemble de règles spécifiques est appelé code génétique. Le codon est un groupe de trois nucléotides, en particulier sur l'ARNm. L'anticodon est présent sur les molécules d'ARNt. Les différence principale entre le codon et l'anticodon est que le codon est le langage qui représente un acide aminé sur les molécules d'ARNm tandis que l'anticodon est la séquence nucléotidique du complément du codon sur les molécules d'ARNt.

Cet article examine,

1. Qu'est-ce que Codon - Définition, caractéristiques 2. Qu'est-ce qu'Anticodon - Définition, caractéristiques 3. Quelle est la différence entre Codon et Anticodon

Qu'est-ce qu'un Codon

Un codon est une séquence de trois nucléotides qui spécifie un acide aminé dans la chaîne polypeptidique. Chaque gène qui code une protéine spécifique consiste en une séquence de nucléotides, qui représentent la séquence d'acides aminés de cette protéine particulière. Les gènes utilisent un langage universel, le code génétique, afin de stocker les séquences d'acides aminés des protéines. Le code génétique est constitué de triplets de nucléotides appelés codons. Par exemple, le codon TCT représente l'acide aminé sérine. Soixante et un codons peuvent être identifiés afin de préciser les vingt acides aminés essentiels requis par la traduction.

Cadre de lecture

Une séquence nucléotidique particulière dans une molécule d'ADN simple brin consiste en trois cadres de lecture dans la direction 5' à 3' du brin. En considérant la séquence nucléotidique de la figure 1, le premier cadre de lecture commence à partir du premier nucléotide, A. Le premier cadre de lecture est représenté en bleu. Il contient les codons AGG TGA CAC CGC AAG CCT TAT ATT AGC. Le deuxième cadre de lecture commence à partir du deuxième nucléotide, G qui est représenté en rouge. Il contient les codons GGT GAC ACC GCA AGC CTT ATA TTA. Le troisième cadre de lecture commence à partir du troisième nucléotide, G qui est représenté en vert. Il contient les codons GTG ACA CCG CAA GCC TTA TAT TAG.

Figure 1: Cadres de lecture

Puisque l'ADN est une molécule double brin, six cadres de lecture peuvent être trouvés dans les deux brins. Mais, un seul cadre de lecture est susceptible d'être traduit. Ce cadre de lecture est appelé cadre de lecture ouvert. Un codon ne peut être identifié qu'avec un cadre de lecture ouvert.

Codon de démarrage/arrêt

Le cadre de lecture ouvert est défini essentiellement par la présence d'un codon d'initiation codé par l'ARNm. Le codon de départ universel est AUG qui code pour l'acide aminé, la méthionine chez les eucaryotes. Chez les procaryotes, AUG code pour la formylméthionine. Les cadres ouverts de lecture eucaryotes sont interrompus par la présence d'introns au milieu du cadre. La traduction s'arrête au codon stop dans le cadre de lecture ouvert. Trois codons d'arrêt universels se trouvent sur l'ARNm: UAG, UGA et UAA. Une série de codons sur un morceau d'ARNm est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Série de codons sur l'ARNm

Effet des mutations

Des erreurs se produisent dans le processus de réplication qui introduit des changements dans la chaîne nucléotidique. Ces changements sont appelés mutations. Des mutations peuvent modifier la séquence d'acides aminés de la chaîne polypeptidique. Deux types de mutations ponctuelles sont les mutations faux-sens et les mutations non-sens. Les mutations faux-sens modifient les propriétés de la chaîne polypeptidique en modifiant le résidu d'acide aminé et elles peuvent provoquer des maladies comme l'anémie falciforme. Les mutations non-sens modifient la séquence nucléotidique du codon stop et peuvent provoquer une thalassémie.

Dégénérescence

La redondance qui se produit dans le code génétique est appelée la dégénérescence. Par exemple, les codons UUU et UUC spécifient tous deux l'acide aminé phénylalanine. Le tableau des codons d' ARN est illustré à la figure 3.

Figure 3: tabl de codon d'ARN

Biais d'utilisation des codons

La fréquence à laquelle un codon particulier apparaît dans un génome est appelée biais d'utilisation du codon. Par exemple, la fréquence d'apparition du codon UUU est de 17,6 % dans le génome humain.

Variantes

Certaines variations peuvent être trouvées avec le code génétique standard lorsque l'on considère le génome mitochondrial humain. Certaines espèces de Mycolasma spécifient également le codon UGA comme tryptophane plutôt que comme codon stop. Certaines espèces de Candida spécifient le codon, UCG comme sérine.

Qu'est-ce que l'Anticodon

La séquence de trois nucléotides sur l'ARNt, qui est complémentaire de la séquence de codon sur l'ARNm, est appelée anticodon. Au cours de la traduction, l'anticodon est une base complémentaire appariée avec le codon via une liaison hydrogène. Par conséquent, chaque codon contient un anticodon correspondant sur des molécules d'ARNt distinctes. L' appariement de bases complémentaires de l' anticodon avec son codon est illustré à la figure 4.

Figure 4: appariements de bases complémentaires

Couplage de la base oscillante

La capacité d'un seul anticodon à s'apparier avec plus d'un codon sur l'ARNm est appelée appariement de bases wobble. L'appariement des bases oscillantes se produit en raison de la perte du premier nucléotide sur la molécule d'ARNt. L'inosine est présente dans la première position nucléotidique sur l'anticodon de l'ARNt. L'inosine peut former des liaisons hydrogène avec différents nucléotides. En raison de la présence d'un appariement de bases oscillantes, un acide aminé est spécifié par la troisième position du codon. Par exemple, la glycine est spécifiée par GGU, GGC, GGA et GGG.

Transfert d'ARN

Soixante et un types distincts d'ARNt peuvent être trouvés afin de spécifier les vingt acides aminés essentiels. En raison de l'appariement des bases oscillantes, le nombre d'ARNt distincts est réduit dans de nombreuses cellules. Le nombre minimum d'ARNt distincts requis par la traduction est de trente et un. La structure d' une molécule d' ARNt est illustrée à la figure 5. L'anticodon est représenté en gris. La tige acceptrice, qui est représentée en jaune, contient une queue CCA à l'extrémité 3' de la molécule. L'acide aminé spécifié est lié de manière covalente au groupe hydroxyle 3' des queues CCA. L'ARNt lié aux acides aminés est appelé aminoacyl-ARNt.

Figure 5: Transfert d'ARN

Différence entre codon et anticodon

Emplacement

Codon: Le codon est situé sur la molécule d'ARNm.

Anticodon: L'anticodon est situé dans la molécule d'ARNt.

Nature complémentaire

Codon: Le codon est complémentaire du triplet de nucléotides dans l'ADN.

Anticodon: L'anticodon est complémentaire du codon.

Continuité

Codon: Le codon est séquentiellement présent sur l'ARNm.

Anticodon: L'anticodon est présent individuellement sur les ARNt.

Fonction

Codon: Le codon détermine la position de l'acide aminé.

Anticodon: Anticodon apporte l'acide aminé spécifié par le codon.

Conclusion

Codon et anticodon sont tous deux impliqués dans le positionnement des acides aminés dans le bon ordre afin de synthétiser une protéine fonctionnelle lors de la traduction. Les deux sont des triplets de nucléotides. Soixante et un codons distincts peuvent être trouvés spécifiant les vingt acides aminés essentiels nécessaires à la synthèse d'une chaîne polypeptidique. Ainsi, soixante et un ARNt distincts sont nécessaires pour s'apparier de bases complémentaires avec les soixante et un codons. Mais, en raison de la présence d'un appariement de bases wobble, le nombre d'ARNt requis est réduit à trente et un. Les paires de bases complémentaires de l'anticodon avec le codon sont considérées comme une caractéristique universelle. Par conséquent, la principale différence entre le codon et l'anticodon réside dans leur nature complémentaire.

Référence: « Code génétique ». Wikipédia, l'encyclopédie libre, 2017. Consulté le 3 mars 2017 « Transfer RNA ». Wikipédia, l'encyclopédie libre, 2017. Consulté le 3 mars 2017

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