Anticodonen zijn groepen nucleotiden die een cruciale rol spelen bij de vorming van eiwitten uit genen. Er zijn 61 anticodons die coderen voor eiwitvorming, ook al zijn er 64 mogelijke combinaties van anticodons. De additionele drie anticodons zijn betrokken bij beëindiging van de eiwitvorming. Genetische mutaties die voorkomen in de anticodons kunnen ernstige veranderingen in eiwitten veroorzaakt door genen veroorzaken, leidend tot ziekten zoals kanker.

Nucleotiden

Nucleotiden zijn de bouwstenen van genetisch materiaal. DNA en RNA zijn samengesteld uit talrijke nucleotiden die aan elkaar zijn gebonden in lange strengen. DNA is samengesteld uit twee strengen, terwijl RNA is samengesteld uit een enkele streng. De twee strengen in DNA binden samen, omdat ze een complementaire sequentie van nucleotiden hebben. De nucleotiden adenosine en guanine zijn complementair aan respectievelijk thymine en cytosine.

Proteïne translatie

Genexpressie begint met het DNA dat wordt omgezet in RNA in een proces dat transcriptie wordt genoemd. Het RNA bestaat uit de complementaire nucleotiden van het DNA in het gen. Dit RNA bevat codons, die groepen van drie nucleotiden zijn. De codons zijn cruciaal voor het produceren van het eiwit dat overeenkomt met het gen, in een proces dat translatie wordt genoemd. Tijdens translatie binden moleculen bekend als tRNA, of transfer RNA, aan de codons in het RNA-molecuul. Elk tRNA bevat een anticodon en een aminozuur dat specifiek is voor de sequentie van het anticodon. Tijdens translatie bindt het anticodon van een tRNA aan het complementaire codon op het RNA en wordt het aminozuur van het tRNA-molecuul overgebracht naar het aminozuur van het voorgaande codon, waardoor een eiwit wordt gevormd.

Stop codons

Er zijn 64 mogelijke combinaties van drie nucleotiden die codons kunnen vormen. Echter, slechts 61 van deze combinaties coderen voor aminozuren. Dit komt omdat drie codoncombinaties coderen voor een stop in eiwitvertaling. De tRNA-moleculen met anticodons die complementair zijn aan de stopcodons missen een aminozuur. Dit veroorzaakt een breuk of stop in de langwerpige aminozuurketen en de vorming van de eiwitstoppen. Alle genen bevatten de nucleotidesequentie voor een stopcodon aan het einde van het gen.

Genetische mutaties

Verschillende soorten genetische mutaties kunnen de onjuiste vorming van eiwitten uit genen veroorzaken. Puntmutaties zijn de substitutie van een enkele nucleotide, die een ander codon en dus een ander aminozuur creëert. De opname van een ander aminozuur in het eiwit kan de normale functie van het eiwit volledig verstoren. Het meest schadelijke type puntmutatie, een nonsense-mutatie, codeert voor een stopcodon in het midden van het gen. Dit zorgt ervoor dat de vorming van het eiwit voortijdig stopt en zelfs de vorming van het grootste deel van het eiwit kan voorkomen, afhankelijk van waar de stop optreedt. Dit soort mutaties kan leiden tot een functieverlies van het resulterende eiwit of tot een winst van een compleet andere functie, die vaak kanker veroorzaakt.