Codoni nucleotidici
Il nucleotide di un codone è la base che occupa un posto specifico nel codone e fa parte dell'RNA di trasferimento. I nucleotidi del codone sono adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) e uracile (U).
Secondo il principio Watson-Crick della complementarità delle basi, quando due filamenti di DNA o RNA sono collegati tra loro, le coppie di basi A - T, G - C e Y - A sono collegate.
Codoni
I codoni sono sequenze di nucleotidi situate sull'RNA di trasferimento che corrispondono a uno specifico residuo aminoacidico in una molecola proteica. Ogni codone è costituito da tre nucleotidi. Tipicamente, i codoni sono designati da abbreviazioni di tre lettere.
Caratteristiche importanti dei codoni sono la loro capacità di codificare un amminoacido e la loro frequenza di utilizzo nelle molecole proteiche. I codoni che codificano per lo stesso amminoacido sono detti sinonimi.
Codoni facoltativi e obbligatori
Esistono due tipi di codoni: obbligatori e facoltativi. I codoni richiesti codificano sempre per lo stesso amminoacido. Ad esempio, nella proteina dell'insulina, il codone UAU codificherà sempre l'amminoacido fenilalanina.
Tuttavia, ci sono anche codoni opzionali. Un codone opzionale è un codone che può codificare per uno o più amminoacidi diversi, a seconda di quale codone si trova accanto ad esso nella catena.
Ad esempio, il codone AUG codifica per l'amminoacido metionina, ma può anche codificare per altri amminoacidi come valina e isoleucina. Il codone CUG può codificare tre aminoacidi: glutammina, arginina e prolina.
Esistono anche codoni che possono codificare solo per un amminoacido.
I codoni nucleotidici opzionali sono basi nucleotidiche che di solito si trovano nei codoni proteici e svolgono la funzione di legami idrogeno per il corretto assemblaggio degli amminoacidi nella struttura primaria della proteina. Tuttavia, alcuni nucleotidi possono essere sostituiti da altri senza influenzare la capacità del codone di codificare un amminoacido specifico.
È noto che ciascuna tripletta codifica per uno specifico amminoacido e l'ordine di queste triplette determina la sequenza unica di amminoacidi corrispondente ad una specifica proteina. Tuttavia, la base nucleotidica situata al primo o all'ultimo posto del codone raramente gioca un ruolo significativo nella formazione del legame peptidico e può essere sostituita da qualsiasi altra base nucleotidica senza modificare la sequenza aminoacidica della proteina. Tali nucleotidi sono spesso considerati insignificanti o facoltativi nella pratica dell'analisi delle proteine. Un residuo nucleotidico opzionale è un nucleotide che fa parte di un codone e solitamente serve come base per un legame idrogeno in quel codone. . Facoltativo significa che questo residuo può essere sostituito da un residuo non facoltativo (obbligatorio) senza modificare la capacità della proteina sintetizzata di consistere di amminoacidi. Questa differenza viene talvolta definita requisito del resto facoltativo.
Ad esempio, nel DNA, la sequenza nucleotidica TaATacyl contiene cinque residui opzionali: il quarto (citosina, indicato con la lettera A nella tabella di codifica