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Los químicos tienen una “TABLA DE
CONVERSIÓN” que contiene 118 “letras” que corresponden a los ELEMENTOS
QUÍMICOS, los cuales se organizan según sus propiedades en la Tabla
Periódica. Estos elementos se “unen” para formar compuestos y
moléculas.
Estas “letras”, símbolos químicos de los elementos, son altamente específicos, ya que representan solo a un elemento; por ejemplo, el símbolo Ne, representa al Neón y a ningún otro elemento de la tabla. Cuando los elementos se combinan en proporciones definidas y enteras, únicamente dan origen a una sustancia. Por ejemplo, si reaccionan dos átomos de hidrogeno con uno de oxígeno, solo puede originar agua H2O; si hacemos reaccionar un átomo de carbono con 2 átomos de oxígeno, se origina el CO2 ,dióxido de carbono, y ninguna otra sustancia.
Este idioma universal de la Química, es escrito en ecuaciones químicas,
mediante las cuales se representa la transformación de los elementos químicos en otras sustancias, dando
origen a un producto.
Si analizamos este caso, nuestro
código es la Tabla Periódica. Todas las sustancias comparten este código;
sin embargo, al unirse los elementos forman una infinidad de sustancias. Estas sustancias son muy diferentes entre sí,
pueden ser orgánicas o inorgánicas, acidas o básicas, etc.
¿Qué tiene que ver esto con el
código genético?
En Biología, más específicamente en Genética, también existe una “Tabla
Periódica”: EL
CÓDIGO GENÉTICO. Pero, no nos confundamos, el código genético es en términos sencillos análoga con
la Tabla Periódica, una tabla de conversión de letras (bases
nitrogenadas) del ARN
en AMINOÁCIDOS, pero
los “símbolos” en este caso están organizados en grupos de tres, llamados tripletes o CODONES.
A partir de este código es posible realizar un total de 64 combinaciones de “letras” (de estas combinaciones 21 pueden dar lugar a un aminoácido y, son tres los tripletes que codifican el final de la lectura de la secuencia genética.
Este código, es tan específico como en química, ya que la secuencia de
un codón (o más de uno) se asocia con un
aminoácido; por ejemplo, la secuencia AUG se corresponde con la Metionina,
y las secuencias UCA AGC UCU y UCC se asocian con Serina.
Señalé arriba que no nos confundamos, ya que se tiende a relacionar
erróneamente el código genético (tabla de conversión) con la “secuencia genética”; la
secuencia genética es la serie de nucleótidos unidos mediante enlaces químicos, uno tras
otro formando la cadena de ADN.
Hay cuatro nucleótidos (azúcar, base nitrogenadas y grupo fosfato) que forman esta secuencia, cada uno de ellos con
una base nitrogenada distinta: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina
(T).
¿Pero el código genético no tiene
esas bases nitrogenadas?
Así es, durante el proceso de transcripción, los fragmentos de la secuencia
de ADN son transformados en ARN
mensajero (ARNm) donde se sustituye
la base nitrogenada Timina (T) del ADN por Uracilo (U) en el ARN.
En un segundo proceso llamado traducción, estas secuencias se “leen” en el ribosoma a través de la tabla de conversión, llamada “código genético”. Según cuál sea el codón que el ribosoma “lee”, va colocando el aminoácido (monómero de las proteínas) que corresponde. Cabe destacar, que no solo se codifican proteínas, sino que también ARNs ribosomales (ARNr) y de transferencia (ARNt).
¿Qué conclusiones se pueden extraer del hecho
de que todos los seres vivos tengamos el mismo código genético?
Antes de dar respuesta a esta pregunta, haremos algunos alcances:
v 🧬 El código
genético es degenerado: existen más codones que aminoácidos, de forma que un
determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.
v 🧬 El código
genético es no solapado: un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.
v🧬 La lectura
es "sin comas": el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de
forma continua, sin que existan espacios en blanco.
v El código
genético es universal: el
mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido, por
tanto en los seres vivos el ADN puede ser “leído” por cualquier organismo.
El ADN de un ser humano puede ser “leído” dentro de una bacteria, el de
un perro “leído” por un pez. Esta
propiedad de la información genética se conoce como “universalidad del código
genético”, ya que todos los organismos cuentan con los mismos nucleótidos. Sin embargo, falta un detalle, “el código genético NUCLEAR”; así es, SOLO EL CÓDIGO GENÉTICO NUCLEAR (ESTÁNDAR) ES UNIVERSAL A TODOS LOS ORGANISMOS.
Entonces ¿Qué ocurre, existe otro
código genético?
No, lo que ocurre es que existe otro ADN, el ADN MITOCONDRIAL. El ADN mitocondrial es una excepción a la universalidad del código genético, de manera que en algunos organismos los
aminoácidos determinados por el mismo triplete o codón son diferentes en el núcleo y en la
mitocondria.
El ADN mitocondrial (ADNm) es doble hebra circular, cuya secuencia genética es
menor que la del ADN nuclear; este ADN tiene herencia materna. Si el ADNm te recuerda por sus características al bacteriano, ¡no te equivocas! sus similitudes se fundamentan en su origen filogenético (Teoría
Endosimbiótica).
Aguilar et al. (2017) señalan que en 1979 se describieron las primeras
variantes del código genético estándar en la mitocondria de humano, donde el
codón UGA codifica para Trp (Triptófano) y no como un codón de finalización como
en el código estándar y, que el codón AUA codifica para Met (Metionina) y no para Ile (Isoleucina). Existen
variantes del código genético en genomas mitocondriales de todos los organismos eucariontes
(excepto plantas superiores) y variantes del código genético estándar en genomas nucleares de bacterias, algunos hongos, diplomonadas,
protozoos ciliados y algas verdes.
Se conocen hasta antes del año 2020, 26 variantes del
código estándar, 18 de ellas en genomas
mitocondriales y 8 presentes en genomas
nucleares.
Para explicar cómo pudieron haber surgido las diferentes variantes del
código genético surgen teorías como la
teoría de captura de codón y la teoría del intermediario ambiguo.
Créditos de imagen: ucm.es. código genético: características y desciframiento
Fuentes
Aguilar, K., Vilchis,
A., Valdés, V. (2017). Los códigos genéticos mitocondriales:
Características,
origen y evolución. Revista de Educación Bioquímica (REB) 36(4):129-140.
Griffiths, A.J.F., Miller, J. H., Suzuki, D.T., Lewontin, R.C., Gelbart,
W.M. (2002). Genética 7° edición. Ed. Interamericana- McGraw Hill. Madrid.
Me gustó mucho la similitud que hiciste de la tabla periódica y del código genético.
ResponderBorrarTambién la forma de explicar dónde termina esa "similitud"
Enhorabuena!!