¿Qué es el código genético?

El código genético es un conjunto de instrucciones que dirigen la traducción del ADN en 20 aminoácidos, las unidades básicas de las proteínas en las células vivas. El código genético está formado por codones, que son cadenas de tres letras de nucleótidos. Cada codón codifica un aminoácido específico.

El código determina el orden en que se añaden los aminoácidos a una cadena polipeptídica durante la síntesis de proteínas. Por lo tanto, el código genético dicta la secuencia de aminoácidos en una proteína.

Para la mayoría de los genes, la codificación implica un único esquema, que suele denominarse código genético estándar o código genético, aunque hay códigos que varían de éste, como el que se encuentra en la mitocondria humana.

Descubrimiento del código genético

En 1961, Francis Crick y sus colegas introdujeron la idea del codón. Sin embargo, fueron Marshall Nirenberg y sus colaboradores quienes descifraron el código genético. Demostraron que cuatro bases nucleotídicas -A (adenina), U (uracilo), G (guanina) y C (citosina)- forman codones de diferentes combinaciones de bases que codifican los 20 aminoácidos durante la síntesis de proteínas.

Nirenberg y el científico alemán Johann Matthaei realizaron una serie de experimentos para explorar la síntesis de proteínas utilizando ARN sintético. Añadieron hebras de ARN que contenían sólo una de las cuatro bases (A,G, U o C) a un «sistema libre de células» y, a continuación, añadieron aminoácidos marcados radiactivamente.

Cuando se añadió ARN compuesto sólo por la base U, las mediciones radiactivas indicaron la síntesis de moléculas formadas por un solo aminoácido, que era la fenilalanina. Esto demostró que el triplete formado por las bases UUU hace que se añada fenilalanina a la cadena polipeptídica a medida que ésta crece. De este modo, los investigadores descifraron 35 codones en el año 1963 y más de 60 en 1966.

El investigador de la Universidad de Wisconsin, Har Gobind Khorana, se basó en el trabajo de Nirenberg produciendo moléculas de ARN sintético con combinaciones específicas de nucleótidos. Luego, en 1965, Robert Holley, de la Universidad de Cornell, dilucidó la estructura del ARN de transferencia (ARNt), la molécula que interviene en la traducción del ARN, para poder fabricar una proteína.

Marshall W. Nirenberg, Har Gobind Khorana y Robert W. Holley fueron galardonados conjuntamente con el Premio Nobel de Medicina de 1968 «por su interpretación del código genético y su función en la síntesis de proteínas».

Codones y aminoácidos

Cada codón del código genético consta de tres bases dispuestas en un orden específico, y cada combinación corresponde a un aminoácido concreto. Dado que hay cuatro bases en el ARN, hay 64 combinaciones potenciales de tripletes de nucleótidos en el código genético. Aunque cada codón puede codificar un solo aminoácido, varios codones pueden codificar el mismo aminoácido.

Esta codificación de un aminoácido por más de un codón se denomina redundancia del código genético. Por ejemplo, el aminoácido lisina está codificado por los tripletes AAG y AAA. Es importante destacar que no hay solapamiento en el código genético, por lo que un nucleótido sólo puede formar parte de un codón, no de dos codones que estén uno al lado del otro.

Codones de arranque y parada

La traducción comienza con un codón de arranque. AUG es el codón de inicio más común, que en eucariotas, codifica para la metionina y en procariotas, codifica para la formilmetionina.

Los codones STOP señalan el final de la cadena polipeptídica durante la síntesis de proteínas. También llamados codones sin sentido o de terminación, los codones STOP son UAG, UGA y UAA y reciben los nombres de ámbar, ópalo y ocre, respectivamente. Los codones STOP provocan que el ribosoma libere la nueva cadena polipeptídica, ya que ningún anticodón del ARNt complementa estos codones de parada.

1. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/gencode.html
2. http://www.nature.com/scitable/definition/genetic-code-13
3. http://www.nature.com/scitable/topicpage/reading-the-genetic-code-1042
4. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21950/
5. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293468/

Lectura adicional

• Todo el contenido sobre genómica
• ¿Qué es la genómica?
• Secuenciación de próxima generación: Lo básico
• Análisis del genoma
• ¿Qué importancia tiene la variación intrónica?

Escrito por

Susha Cheriyedath

Susha es licenciada en Ciencias (B.Sc.) en Química y Máster en Bioquímica por la Universidad de Calicut, India. Siempre tuvo un gran interés por las ciencias médicas y de la salud. Como parte de su maestría, se especializó en Bioquímica, con énfasis en Microbiología, Fisiología, Biotecnología y Nutrición. En su tiempo libre, le encanta cocinar una tormenta en la cocina con sus experimentos de horneado súper desordenados.

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