El Código Genético: Fundamentos de la Vida
El código genético es esencial para la vida, ya que:
- Codifica: Proteínas, uniendo aminoácidos en ribosomas.
- Se encuentra en: El ADN, descubierto por Watson y Crick, dando paso al Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo es describir el mapa del genoma humano.
- Ordena: Las bases nitrogenadas en tripletas llamadas codones, cuya información en ARN forma el anticodón.
¿Qué es el Código Genético?
El código genético es el conjunto de normas por las cuales la información codificada en el material genético (secuencias de ADN y ARN) se traduce en proteínas (secuencia de aminoácidos) en células vivas.
El código genético codifica proteínas, que están conformadas por aminoácidos, y estos son codificados en los ribosomas.
El ADN (Ácido Desoxirribonucleico), descubierto por Watson y Crick, dio paso al genoma, que es el mapa genético de la constitución cromosómica.
Bases Nitrogenadas y Codones
Las bases nitrogenadas son:
- Adenina
- Timina/Uracilo
- Citosina
- Guanina
La unión de 3 bases nitrogenadas forma una tripleta o codón. El primero es A-U-G, que conforma la Metionina (tioaminoácido compuesto con S *azufre*).
Luego de que el codón es traducido por el ARN (ácido ribonucleico) a proteína, se transforma en un anticodón, que es la unión de 3 nucleótidos (conjunto de grupos fosfatos, azúcar desoxirribosa, conformada por 5 carbonos, y bases nitrogenadas, purinas o pirimidinas).
El código genético define la relación entre codones y anticodones.
Existen 64 codones posibles, de los cuales 61 codifican aminoácidos, dando como codón de inicio el AUG. El ARN: lee, traspasa, informa y codifica.
La secuencia de codones determina la secuencia aminoacídica de una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función determinada.
Una proteína es un conjunto de subunidades denominadas aminoácidos.
Secuencia del Codón
La secuencia del codón se representa de la siguiente manera:
ADN ARN
A—————–A
T——————U
G—————–G
C—————–C
Descubrimientos Clave en el Estudio del ADN
- Se identifica la enzima esencial en la síntesis del ADN, llamada polimerasa. Esto fue en manos del bioquímico Arthur Kornberg, en 1958. Este científico lleva a cabo la síntesis in Vitro del ADN, mediante la polimerasa, obtenida de la bacteria: Escherichia Coli.
- Se descubre el código genético. Esto ocurre en 1966, donde se descubrió que los aminoácidos aparecen codificados en el ADN por tripletas.
- Se descubre la primera enzima de restricción, que es la que corta la hélice del ADN en 2. Esto se obtuvo en 1970 con la bacteria Haemophilus influenzae.
- Se presenta el primer Genoma: en 1977, mediante una nueva técnica de secuencia genética que aceleraba la lectura del ADN.
Los Aminoácidos
Los aminoácidos son los componentes de una proteína, con diferentes estructuras y clasificaciones.
(P.S: Aquí va la tabla de los aminoácidos)
| Categoría | Nombre | Abreviatura | Simbología |
|---|---|---|---|
| Alifáticos | Alanina | Ala | A |
| Glicina | Gly | G | |
| Valina | Val | V | |
| Leucina | Leu | L | |
| Isoleucina | Ile | I | |
| Aromáticos | Fenilalanina | Phe | F |
| Tirosina | Tyr | Y | |
| Triptófano | Trp | W | |
| Hidroxiaminoácidos | Serina | Ser | S |
| Treonina | Thr | T | |
| Tioaminoácidos | Cisteína | Cys | C |
| Metionina | Met | M | |
| Aminas Secundarias | Prolina | Pro | P |
| Dicarboxílicos | Ácido Aspártico | Asp | D |
| Ácido Glutámico | Glu | E | |
| Asparagina | Asn | N | |
| Glutamina | Gln | Q | |
| Dibásicos | Lisina | Lys | K |
| Arginina | Arg | R | |
| Histidina | His | H |
Tipos de ARN
- Mensajero (ARNm): Este lleva del ADN a los ribosomas el código de un gen codificador de proteínas.
- Ribosómico o Ribosomal (ARNr): Gracias a éste se combinan con proteínas para formar ribosomas, que son las estructuras que enlazan aminoácidos para formar proteínas.
- De Transferencia (ARNt): Existen 31 tipos diferentes de este ARN. Tiene un dominio que se liga específicamente a 1 de los 20 aminoácidos, el segundo dominio consta de una combinación de 3 nucleótidos llamados anticodones.
Cada tipo de ARN lleva antepuesto el nombre del aminoácido que transporta:
- Leucinil: ARNt + Leucina
- Lisinil: ARNt + Lisina
- Metionil: ARNt + Metionina
Síntesis de Proteínas
- La cadena de ADN se desdobla y sirve como molde sobre el cual se copia el ARN.
- Al salir el ARNm del núcleo, se adhiere a un ribosoma. El ribosoma lee y traduce el código a medida que se desplaza a lo largo del ARNm.
- El ribosoma ensambla aminoácidos, que están unidos al ARNt, formando las proteínas. La secuencia de A-C-T-G o U (adenina-timina-citosina-guanina-uracilo) que transportan los aminoácidos en el ARNt se conoce como anticodón.
Tabla de Tripletas/Codones
- U-U
- UUU-Phe
- UUC-Phe
- UUA-Leu
- UUG-Leu
- U-C
- UCU-Ser
- UCC-Ser
- UCA-Ser
- UCG-Ser
- U-A
- UAA-Tyr
- UAC-Tyr
- UAG-Tyr
- UAU-Tyr
- U-G
- UGA-Trp
- UGG-Trp
- UGC-Cys
- UGU-Cys
- A-A
- AAU-Asn
- AAC-Asn
- AAA-Lys
- AAG-Lys
- A-U
- AUU-Ile
- AUA-Ile
- AUC-Ile
- AUG (1er. Codón) –Met
- A-C
- ACA-Thr
- ACC-Thr
- ACU-Thr
- ACG-Thr
- A-G
- AGA-Arg
- AGG-Arg
- AGC-Asn
- AGU-Asn
- A-U
- AUU-Ile
- AUA-Ile
- AUC-Ile
- AUG (1er. Codon) – Met
- C-A
- CAA-Gln
- CAG-Gln
- CAU-His
- CAG-His
- C-C
- CCA-Pro
- CCG-Pro
- CCC-Pro
- CCU-Pro
- C-G
- CGA-Arg
- CGG-Arg
- CGC-Arg
- CGU-Arg
- C-U
- CUA-Leu
- CUG-Leu
- CUC-Leu
- CUU-Leu
- G-A
- GAA-Glu
- GAG-Glu
- GAC-Asp
- GAU-Asp
- G-G
- GGA-Gly
- GGG-Gly
- GGC-Gly
- GGU-Gly
- G-C
- GCA-Ala
- GCG-Ala
- GCC-Ala
- GCU-Ala
- G-U
- GUA-Val
- GUG-Val
- GUC-Val
- GUU-Val
Estructura de una Proteína
La estructura primaria viene determinada por la secuencia de aminoácidos en la cadena proteica, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados. La conformación espacial de una proteína se analiza en términos de estructura secundaria y estructura terciaria. La asociación de varias cadenas polipeptídicas origina un nivel superior de organización llamada estructura cuaternaria.