Código genético, características, como se descifra y para qué sirve

En algún momento de nuestra vida escuchamos que las características de un individuo, bien sea físicas, conductuales, de parentesco familiar, entre otros, se debe a la molécula de ADN, la cual posee toda la información que necesita un ser vivo para desarrollarse, de igual manera surge la pregunta de ¿cómo esta molécula, la cual solo posee un alfabeto de 4 letras que se originan en las bases nitrogenadas que lo constituyen, puede albergar todas las instrucciones para la vida?. En la búsqueda de esta respuesta surge el código genético, tema central de nuestro artículo, en el descubriremos cómo esta información encriptada se ha llegado a conocer como el lenguaje de la vida, para ello estudiaremos su significado, característica, función y cómo se descifra por parte de las células dicho código.

¿Qué es el código genético?

Antes de estudiar su significado, debemos aclarar la etimología de la composición de esta frase, en primer lugar código tiene su génesis en el latín codicus, que a su vez se remonta a la palabra codex, cuyo significado hace referencia a los textos antiguos con los que anteriormente se escribían las reglas. Por su parte, genético es una palabra que proviene del griego gennetikos y su significado es que da origen y es relativo a la herencia.

Por lo tanto, la definición que se le otorga al código genético es la siguiente: es el conjunto de normativas o reglas que las células de los organismos utilizan para convertir la información contenida en los ácidos nucleicos del ARN mensajero en la secuencia de aminoácidos necesarios para la creación de un polipéptido o proteína, siendo estas proteínas las moléculas encargadas de realizar las diversas funciones en los seres vivos.

¿Quién lo descubrió?

El descubrimiento del código genético no se debe a una sola persona, sino que se logró establecer gracias a las teorías y publicaciones echas luego de los experimentos realizados por diversos investigadores del mundo. Todo empezó en la década de los años 50 cuando se presentó al mundo la conformación estructural que posee el ADN, este hecho fue realizado por los trabajos de Francis Crick, Rosalind Franklin, James Watson y Maurice Wilkins.

Posteriormente, en la misma década de los 50, se realizó un descubrimiento de una enzima (polinucleótido fosforilasa) quien es capaz de generar ARNm a partir de la adición de nucleótidos presentes en el medio, descubrimiento a cargo de los científicos Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago.

Seguidamente surge la teoría de George Gamow, en donde especifica que al utilizar secuencias de las cuatro bases nitrogenadas se obtenían los 20 aminoácidos existentes, teoría que fue corregida por Crick y Brenner que postularon que solo 3 nucleótidos (codones) era necesario para obtener un aminoácido.

Para el año 1961 se obtuvieron las primeras evidencias científica, en donde Marshall Warren Nirenberg y Heinrich J. Matthaei descubrieron la correspondencia entre codones y aminoácidos, obteniéndose así los primeros marcos de lectura. Seguidamente se establecieron la correspondencia de 54 codones con sus aminoácidos por parte de Nirenberg con Philip Leder.

El complemento o la finalización del descubrimiento del código genético la realizó Har Gobind Khorana a mediados de los años 60, utilizando secuencias de ARNm sintetizados artificialmente y con mayor complejidad, obteniendo la correspondencia correspondiente entre codones y aminoácidos faltantes.

¿Para qué sirve?

El código genético tiene una función de gran importancia para todos los seres vivos, de este código depende la construcción y el funcionamiento de todos ellos. La información que está codificada en él, tiene todas las instrucciones para que un individuo pueda desarrollarse por completo, estableciendo las características propias de cada especie.

De este código depende la fabricación de una de las biomoléculas más importantes, las proteínas, quienes tienen como objetivo llevar a cabo todas las funciones fisiológicas de las células y organismos, además de proporcionarle estructura y forma a cada unidad funcional.

Características del código genético

Tras su estudio, se ha logrado establecer características importantes que son:

Universalidad del código genético: esto se debe a que todos los seres vivos sin importar la clasificación taxonómica o si se trata de animales, plantas, bacterias e incluso virus, comparten el mismo código, es decir, codones similares en especies distintas dan origen al mismo aminoácido. Solo hay algunas excepciones con diferencias mínimas donde algunos codones dan origen a aminoácidos distintos, ejemplo de ello ocurre en las mitocondrias.

Código genético degenerado: Al referirnos a la palabra degenerado, solo hace referencia a que existen más codones que aminoácidos, esto ha incidido en que varios codones pueden codificar para un mismo aminoácido, por este motivo también se dice que es redundante.

Organización en codones: como se ha explicado el marco de lectura se da cada tres nucleótidos, llamando a este tipo de organización de tripletes como codones, esto permite realizar 64 combinaciones distintas.

Específico y no solapado: cada triplete es específico para un solo aminoácido, de igual manera un nucleótido que forma parte de un triplete es específico para él, por lo que no se solapa, es decir, no puede formar parte de otro triplete.

Código de lectura continua: los tripletes de codones se leen de forma continua, sin interrupciones y sin comas, su lectura se hace en sentido 5´a 3´.

¿Cómo se descifra o lee el código genético?

Para que la información que lleva el código genético se exprese en los seres vivos, este pasa a través de una serie de pasos y procedimientos que logran traducir dicha información en proteínas específicas, que realizarán las diversas funciones en los organismos. Los pasos que sigue el código genético para expresar su información son dos principalmente, estas incluyen el proceso de transcripción del ADN y el proceso de traducción.

En el proceso de traducción es donde finalmente la información genética se expresa con la formación de las proteínas, para ello es necesario que el ARNm interactúe con los ribosomas y con los ARN de transferencia, los cuales proporcionarán los aminoácidos para la formación del polipéptido.

Actualmente se conocen todas las combinaciones de tripletes de codones que codifican para un aminoácido en particular, este hecho permitió crear la tabla del código genético, en ella están expresada todas las combinaciones de secuencias de nucleótidos que darán origen a un aminoácido.

Ejemplos de secuencias del código genético que codifican aminoácidos

– AUG: secuencia de inicio y da como resultado a la metionina (Met)

– UAA: secuencia de parada.

– CUU: leucina (Leu)

– CAU: histidina (His)

Referencias

• García, P. (2018).
• Lodish, H.; Berk, A.; Matsudaira, P.; Kaiser, C.; Krieger, M.; Scott, M.; Zipursky, S.; Darnell, J. (2006).
• Mathews, C.; Van Holde, K.; Ahern, K. (2002).
• Vera, L. (2008).
• Watanabe, F.; Robles, M.; García, J. (2007). https://www.redalyc.org/pdf/342/34202806.pdf