Cuando el código genético se hizo carne

Fig. 1 Clasificación de la vida basada en carbono y la basada en silicio

Ya publiqué en su día una entrada sobre el encuentro del código genético con el informático. El código genético es similar al informático, el código máquina, en vez de utilizar apagados/encendidos, o sea ceros y unos, el código genético utiliza cuatro bases nitrogenadas. Los informáticos no programan en código máquina, utilizan lenguajes de programación. En la célula, el código genético se hace carne en el código de aminoácidos de las proteínas.

Tabla del código genético original basado en el ARN

Fig. 2 Código genético en ARN y su traducción a aminoacidos

Fig. 3. A la enzima retrotranscriptasa copió ARN a ADN. La hebra de ADN, en rojo, es el inverso de la hebra de ARN. A esta hebra en rojo se le llama ADN molde o ADN -. B Cuando se desarrolló la doble cadena de ADN, una de las hebras es la molde (en rojo) y a la otra (en azul) se le llama codificante porque es similar al ARN, solo que en vez de uracilo presenta la base nitrogenada timina.

"Tabla código genético" basado en ADN 

Fig. 4. Dado que la hebra de ADN codificante es exactamente igual al ARN excepto que en vez de uracilo tiene timina, el código genético que usamos los genetistas es un código basado en ADN como el de esta tabla. Es igual al basado en ARN pero en vez de U tenemos T. Esto es útil porque lo que se suele secuenciar es siempre ADN. Casi nunca se sintetiza ARN directamente. Por ese motivo, esta tabla es mucho más útil que la de la figura 2.

Un código "degenerado"

El código tiene cuatro letras: A, G, C y U, que se agrupan de tres de en tres. Esto da lugar a 64 combinaciones diferentes (4x4x4). Sin embargo sólo hay 20 aminoácidos diferentes que están en las proteínas. Del código genético se dice que es "degenerado" porque varios codones sirven para especificar un mismo aminoácido.

Cada tres bases del ARNm especifican un aminoácido

Un triplete o codón es una secuencia de tres nucleótidos del ARNm, secuencia que determina la formación de un aminoácido específico. Teniendo en cuenta que existen cuatro ribonucleótidos diferentes (U, C, A y G), hay 64 tripletes distintos.

Un mismo aminoácido puede ser codificado por diferentes tripletes

Existen 64 tripletes distintos y hay solamente 20 aminoácidos diferentes, por lo que codones diferentes determinan el mismo aminoácido. A esto se le llama degeneración del código genético. Los codones que especifican el mismo aminoácido se denominan sinónimos.

Como consecuencia de la degeneración del código genético, muchas mutaciones en la tercera base de un codón son fenotípicamente silentes, es decir, el codón mutado especifica el mismo aminoácido que el codón normal.

Los tripletes no se solapan

Cada codón es una secuencia de ribonucleótidos, y no comparte ninguno de ellos con los codones adyacentes en la cadena de ARNm.

La lectura del código es continua, sin interrupciones

Cualquier pérdida o ganancia de un sólo ribonucleótido produce a partir de ese punto un cambio en todos los aminoácidos desde el lugar de la alteración. El código genético actual ha podido evolucionar desde otros códigos mas simples, pero en éstos códigos los nucleótidos también tuvieron que leerse de tres en tres, ya que, de no ser así, el cambio en la pauta de lectura habría "destruido" la información genética que se había ido acumulando.

El código es aplicable a todos los organismos de la tierra

Esto significa que un triplete determinado producirá siempre el mismo aminoácido, en cualquier organismo.

Hay una excepción a esta universalidad: el código genético mitocondrial es diferente en algunos organismos, de manera que los aminoácidos determinados por el mismo triplete o codón son diferentes en el núcleo y en la mitocondria.

"Tabla de aminoácidos": el código genético aumenta sus capacidades químicas y de tamaño

Fig. 5 Los veinte aminoácidos que forman parte de las proteínas: ¡El código genético se hizo carne"

Fig. 6. Los aminoácidos y los tripletes que los codifican tienen cierta clonalidad. Fuente

Página interactiva para entender el código genético

Fig. 7. En este gráfico se muestra la clonalidad de los tripletes utilizando otro esquema gráfico.

Fig. 8. El sistema Baltimore divide los virus en seis grupos. Azul: moléculas ADN, rosa: ARN, . Imagen modificada de La clasificación de grupos de virus de Baltimore en familias depende de su tipo de genoma, por ViralZone/Swiss Institute of Bioinformatics, CC BY-NC 4,0.