El código
genético es un conjunto de normas por las que la información codificada en
el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. El código
define la relación entre secuencias de tres nucleótidos,
llamadas codones, y aminoácidos. Un codón se corresponde con un aminoácido específico. El ARN se basa en transportar un mensaje del ADN a la molécula correspondiente
La secuencia del
material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen
una función equivalente a letras en el código genético:adenina (A), timina (T), guanina (G)
y citosina (C)
en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G)
y citosina (C)
en el ARN.
Debido a esto, el número de codones posibles
es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos (siendo
además uno de ellos el codón de
inicio, AUG) y los tres restantes
son sitios de parada (UAA, llamado ocre; UAG, llamado ámbar; UGA, llamado ópalo). La secuencia de codones determina la secuencia aminoacídica de una proteína en concreto,
que tendrá una estructura y una función específicas.
CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO
Las características del código genético fueron establecidas
experimentalmente por Fancis Crick, Sydney Brenner y colaboradores en 1961. Las
principales características del código genético son las siguientes:
El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido.
Francis Crick Sydney Brenner - El código
genético es degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado
por más de un triplete.
- El código
genético es no solapado o sin superposiciones: un nucleótido solamente pertenece a un
único triplete.
- La lectura
es "sin comas": el
cuadro de lectura de los tripletes se
realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios
en blanco.
- El código
genético nuclear es universal: el mismo triplete en diferentes especies
codifica para el mismo aminoácido.
La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.
DESCIFRAMIENTO DEL CÓDIGO GENÉTICO
La asignación de un aminoácido a
cada triplete o el desciframiento de la clave genética, se
llevó a cabo fundamentalmente gracias al esfuerzo de tres grupos de
investigación, el grupo de M. W. Nirenberg,
el grupo de S. Ochoa y el
equipo de H. G. Khorana. Parece
lógico pensar que el desciframiento del
código genético se debería haber realizado comparando las secuencia de nucleótidos de un gen y la de aminoácidos del polipéptido codificado por dicho gen. Sin
embargo, en la época en la que se realizaron estos trabajos no era posible
todavía obtener la secuencia de los ácidos nucleicos.
 |  |  |
Severo Ochoa
|
Marshall W. Nirenberg
|
Har Gobind Khorana
|
La mayoría de los trabajos realizados por estos tres grupos de
investigación consistieron en sintetizar ARN mensajeros
(ARN-m) para utilizarlos posteriormente
como mensajeros artificiales en
un sistema acelular de
traducción "in vitro". Estos sistemas acelulares de traducción "in vitro"
procedían de la bacteria E. coli y contenían todo lo necesario
para llevar a cabo la traducción: ribosomas,
todos los ARN transferentes, aminoácidos, enzimas, etc. Sin embargo, a estos sistemas acelulares se les quitaban los ARN mensajeros de E. coli y
se les añadía un ARN sintetizado artificialmente. En estos sistemas acelulares se sintetizaba un polipéptido.
Posteriormente, se comparaba la secuencia del ARN -m sintético utilizado en el
experimento con la secuencia de aminoácidos del polipéptido producido.
La puesta a punto de estas técnicas requería poder sintetizar ARN-m de forma enzimática (grupo de Ochoa)
o de forma química (grupo de Khorana)
y conseguir un sistema acelular estable
para sintetizar proteínas (grupo de Nirenberg).
En esencia, los grupos de investigación anteriormente mencionados
realizaron los siguientes tipos de esperimentos:
- Utilización de homopolimeros
- uso
de copolimeros
- Empleo
de polímeros de secuencia
conocida
- Técnica de incorporación de ARN trasferente
EL CÓDIGO GENÉTICO ES UNIVERSAL
El desciframiento del código genético se ha
realizado fundamentalmente en la bacteria E. coli, por tanto,
cabe preguntarse si el código genético de esta bacteria es igual que el de
otros organismos tanto procarióticos como eucarióticos. Los experimentos realizados
hasta la fecha indican que el código genético nuclear es universal, de manera
que un determinado triplete o codón lleva información para el mismo aminoácido en diferentes especies. Hoy
día existen muchos experimentos que demuestran la universalidad del código
nuclear, algunos de estos experimentos son:
- Utilización
de ARN mensajeros en
diferentes sistemas acelulares.
Por ejemplo ARN mensajero
y ribosomas de reticulocitos de conejo con ARN transferentes de E. coli.
En este sistema se sintetiza un polipéptido igual
o muy semejante a la hemoglobina de conejo.
- Las técnicas de ingeniería
genética que permiten introducir ADN de
un organismo en otro de manera que el organismo receptor sintetiza las
proteínas del organismo donante del ADN.
Por ejemplo, la síntesis de proteínas humanas en la bacteria E. coli.
El desciframiento del código genético dio
como resultado la siguiente asignación de aminoácidos a
los 64 tripletes.
CONCLUSIONES:
La realización de
este trabajo nos ha permitido tener una visión más clara y completa de cómo se
lleva a cabo la síntesis de proteínas en los seres vivos, además de enseñarnos
la importancia que tienen cada uno de los pasos insignificantes que puedan parecernos,
ya que por ejemplo, el cambio de un aminoácido por
otro en la síntesis de una determinada proteína podría ocasionar que la
proteína resultante no realice su trabajo con eficacia o que, simplemente, no
la realice. Por otro lado podemos considerar los fallos en la copia o
duplicación del ADN durante la meiosis como uno de los pilares de la
evolución, por lo que no podemos decir que un cambio en una proteína pueda
producir siempre un defecto en alguna de sus funciones, no obstante es lo más
común.
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