El Código Genético: La Base de la Vida
El código genético es el conjunto de reglas que rige la traducción de la información codificada en el material genético (ADN o ARN) en proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. Este código establece la correspondencia entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos específicos. El ARN mensajero (ARNm) transporta la información del ADN a los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas.
El material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas: 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. Existen 64 codones posibles: 61 codifican aminoácidos (incluyendo el codón de inicio, AUG) y 3 son codones de parada (UAA, UAG y UGA). La secuencia de codones determina la secuencia de aminoácidos de una proteína, lo que a su vez define su estructura y función.
Síntesis de Proteínas: Del ADN a las Proteínas
La síntesis de proteínas es el proceso mediante el cual se crean nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. Este proceso implica la transcripción del ADN en ARN y la traducción del ARN en proteínas. La síntesis ocurre en los ribosomas del citoplasma celular.
Durante la síntesis, el ARN de transferencia (ARNt) transporta los aminoácidos al ARN mensajero (ARNm), donde se unen en el orden correcto según la secuencia de codones. Este proceso se conoce como traducción. Antes de la traducción, el ARN transcripto pasa por un proceso de maduración.
Mecanismo de Traducción
La traducción se divide en las siguientes etapas:
- Iniciación
- Elongación
- Lectura
- Terminación
Estas etapas, que ocurren en los ribosomas, permiten la formación de la cadena polipeptídica.
ARN Polimerasa: La Enzima de la Transcripción
La ARN polimerasa es una enzima crucial en la transcripción del ADN a ARN. Esta enzima utiliza una secuencia de ADN como molde para sintetizar una molécula de ARN. La ARN polimerasa más importante es la que participa en la síntesis del ARN mensajero.
Con un tamaño de aproximadamente 100 Å de diámetro, la ARN polimerasa es una de las enzimas solubles más grandes conocidas y es visible en micrografías electrónicas unida al promotor en el ADN.
Biotecnología y ADN Recombinante
La biotecnología, basada en la biología, se aplica en diversas áreas como la agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Su enfoque multidisciplinario integra disciplinas como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria.
El ADN recombinante es una molécula de ADN artificial creada in vitro mediante la unión de secuencias de ADN de diferentes especies. Al introducirse en un organismo, este ADN recombinante produce una modificación genética, permitiendo la adición de nuevo ADN y la modificación o expresión de nuevos rasgos.
Manipulación del Material Genético
La manipulación del material genético implica el reordenamiento de los componentes básicos de la vida. Se corta un gen específico de un organismo y se inserta (transgénesis) en otro organismo no emparentado para transferirle la característica asociada a ese gen.
Alimentos Transgénicos
Los alimentos transgénicos o alimentos sometidos a ingeniería genética se producen a partir de organismos modificados genéticamente. Estos alimentos provienen de organismos a los que se les han incorporado genes de otras especies para obtener características deseadas. Actualmente, predominan los alimentos derivados de plantas transgénicas como el maíz, la cebada y la soja.
Mutación: Alteraciones en el Genotipo
La mutación es una alteración en la información genética (genotipo) de un ser vivo, a menudo causada por mutágenos. Esta alteración produce un cambio de características que puede heredarse. El gen, la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN, es la unidad genética capaz de mutar.