El código genético son las “instrucciones” a partir de las cuales las células son capaces de traducir una molécula de ADN a una proteína. Vamos a empezar por el principio, por si hay que refrescar la memoria desde el instituto.
El ADN está formado por moléculas llamadas nucleótidos. Existen 4 tipos de nucleótidos en el ADN, según la base nitrogenada que contienen: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Estos 4 tipos de nucleótidos se disponen formando la secuencia genética, que se representa como una secuencia de las sus 4 letras (ej: AATGCCCTTGTCAGGATCGTCAGGGTTTCCACAC…).
Vamos a hacer un inciso aquí para recalcar que código genético y secuencia genética son cosas distintas. Como explica @VaryIngweion en este hilo, son conceptos distintos que suelen confundirse. La secuencia genética es el orden en el que se disponen los distintos tipos de nucleótidos, mientras que el código genético son las instrucciones para “traducir” esa secuencia.
La secuencia de ADN se transcribe, formando ARN, una cadena copia del ADN, pero en la que las Timinas se sustituyen por Uracilos (U). Este paso es fundamental para que la célula sintetice proteínas en un proceso denominado traducción. En la traducción, los ribosomas van "leyendo" la cadena de ARN y sintetizando proteínas en función de la secuencia del ARN. Para formar las proteínas, los ribosomas añaden secuencialmente aminoácidos, que son las moléculas que forman las proteínas. Los aminoácidos que se van añadiendo dependen de la secuencia de ARN que va leyendo el ribosoma y están determinados por el código genético.
En este video se pueden ver los procesos de transcripción y traducción.
Vale, pero entonces ¿Qué es exactamente el código genético?
Ahora que ya entendemos lo que pasa en las células, vamos a centrarnos en el concepto de código genético. Como ya hemos dicho, son las instrucciones que determinan los aminoácidos que tendrán las proteínas. Estas instrucciones se basan en una correspondencia entre un aminoácido y tres nucleótidos de la secuencia de ADN o ARN. Un conjunto de tres nucleótidos del ARN se denomina codón. En el proceso de traducción, la célula reconoce cada codón y, en función de éste, añade uno u otro aminoácido a la proteína. En esta imagen puede verse el código genético:
Si tenemos, por ejemplo una molécula de ARN con la siguiente secuencia:
AUGCGUCAUGGCUUAGCAGCAUGA
El primer codón sería AUG, que además de ser el codón que indica a la célula que tiene que iniciarse la formación de la proteína, sintetiza para el aminoácido metionina. CGU añade arginina a la proteína. CAU añade histidina. Y así sucesivamente, quedando la siguiente secuencia de aminoácidos: Met-Arg-His-Gly-Leu-Ala-Ala.
La universalidad del código genético
Una de las características del código genético es que es universal. Esto quiere decir que es el mismo para todos los seres vivos: para ti, para mi, para un gato, para una mosca, para un calabacín o para un virus. Esto nos da pistas sobre nuestro pasado y sobre la evolución. Nuestras células funcionan de manera muy parecida, comparten características tan importantes como el código genético. La evolución, el paso de generaciones, etc., hace que cambie nuestra secuencia genética, pero nuestro código genético sigue siendo el mismo, las instrucciones para poder descifrar esa secuencia se mantienen.
El buen funcionamiento del código genético se debe a sus características, como la especificidad y la degeneración. La especificidad permite que un codón codifica para un único aminoácido, así se evitan confusiones. La degeneración implica que un mismo aminoácido puede ser codificado por varios codones (por ejemplo, como puedes ver en la imagen, la arginina puede ser codificada por CGG, CGA, CGC, CGU, AGG y AGA). Esto hace que la célula sea más tolerante a determinados cambios en el ADN, por lo que algunas mutaciones no tienen efectos en la síntesis de proteínas.
Con esto, podemos deducir que el código genético probablemente se haya mantenido desde el inicio de la vida. Es un sistema que funciona, que se ha conservado, que no nos falla. Pero también puede ser que no haya estado desde el inicio de la vida, sino que haya sido un proceso de convergencia, en el que las distintas formas de traducir la información genética se han ido modificando hasta llegar al actual código genético, que es el que mejor funciona para todos los seres vivos. Estas son las hipótesis que se me ocurren, pero a saber… Al hablar sobre este tema nos enfrentamos a temas muy interesantes, desconocidos y tremendamente complejos.
A pesar de no tener muy claro cómo surgió este sistema es curioso cómo, a pesar de tener tantas diferencias, la base de la vida es tan parecida en todos los seres vivos. Me fascina cómo puede haber ocurrido algo tan complejo y que funcione tan bien (aunque sigue teniendo sus fallos) y que se mantenga durante tantísimos millones de años.
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