Esencia del código biológico
Para que se lleve a cabo la síntesis de la cadena polipeptídica en la célula, se requiere una instrucción precisa. El código genético (biológico) actúa como dicha instrucción. En esencia, es un método para traducir el «idioma» de los ácidos nucleicos (la secuencia de nucleótidos en el ADN o ARN) al «idioma» de las proteínas (la secuencia de aminoácidos). Sin este mecanismo, la síntesis precisa de moléculas estructurales y funcionales en los sistemas vivos sería imposible.
Propiedades principales del código genético
Los bioquímicos distinguen siete propiedades fundamentales que describen las reglas de lectura de la información genética:
- Tripletes. El número de codificación es tres. Esto significa que la unidad más pequeña del código es un triplet (o codón), que consta exactamente de tres residuos de nucleótidos. Precisamente cada tripleta de este tipo codifica un aminoácido.
- Especificidad. La regla de la univocidad: cada triplete específico es capaz de codificar un solo aminoácido, sin excepciones.
- Degeneración (redundancia). Al mismo tiempo, se aplica la regla inversa: un mismo aminoácido puede estar codificado por varios tripletes diferentes. Por lo general, su cantidad varía de 2 a 6. Esto crea una reserva importante para la protección contra errores.
- Universalidad. El código biológico es idéntico (el mismo) en casi todas las especies de organismos existentes. Estas reglas funcionan de manera idéntica tanto en bacterias como en células humanas.
Reglas de lectura y terminación de la síntesis
El proceso de expresión de la información genética está sujeto a normas estrictas de dirección y parada:
- Presencia de codones de terminación. Existen tripletes especiales que sirven como señal para cesar la síntesis de proteínas. Son los denominados codones de parada: UAA, UAG, UGA. Su característica principal es que no codifican ningún aminoácido en absoluto, sino que simplemente detienen el proceso.
- Unidireccionalidad. La lectura de la información (secuencia de codones) en el ARN mensajero (ARNm) maduro ocurre estrictamente en una dirección: del extremo 5' al extremo 3'.
- Colinealidad. Es la propiedad de correspondencia lineal. Significa que la secuencia de codones en la molécula de ARNm maduro coincide de manera absolutamente exacta con la secuencia de aminoácidos en la proteína sintetizada resultante.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué aminoácidos están codificados por un solo codón (excepciones a la propiedad de degeneración)?
Solo la metionina y el triptófano están codificados por un único codón, lo cual constituye una excepción a la propiedad de degeneración (redundancia) del código genético.
La degeneración implica que un aminoácido puede corresponder a más de un triplete. La mayoría de los aminoácidos están codificados por múltiples codones:
- Leucina: codificada por 6 codones.
- Serina: codificada por 6 codones.
- Glicina: codificada por 4 codones.
- Alanina: codificada por 4 codones.
Si un aminoácido está codificado por varios codones, en la mayoría de los casos estos se diferencian en la tercera letra.
¿Qué excepciones existen a la propiedad de universalidad del código genético?
Las excepciones a la propiedad de universalidad del código genético son el ADN mitocondrial y algunos otros casos.
La propiedad de universalidad significa que el código genético es idéntico en casi todas las especies de organismos. Se han señalado diferencias menores para el ADN mitocondrial.
¿En qué consiste la propiedad de no solapamiento del código genético?
La esencia de la propiedad de no solapamiento radica en que los codones en el ARNm se leen de manera secuencial, uno tras otro.
Un nucleótido no puede formar parte simultáneamente de dos codones (tripletes) vecinos. La lectura se realiza triplete por triplete; cada nucleótido pertenece a un solo triplete.
¿Qué es un codón de inicio (iniciador) y qué aminoácido codifica?
El codón de inicio (iniciador) es el triplete AUG, que codifica el aminoácido metionina y se encuentra al principio del gen, poniendo en marcha el proceso de traducción.
Este codón entra en el centro peptidílico (sitio P) del ribosoma, donde el ARNt iniciador aporta la metionina. Si se encuentran tripletes AUG dentro del gen (en su mitad) y en otros lugares, simplemente codifican metionina y no se consideran codones de inicio. En los procariotas, el aminoácido de inicio es la N-formilmetionina.
¿Cuántos tripletes (codones) posibles existen en total y cuántos de ellos tienen sentido codificante?
En total existen 64 variantes posibles de combinaciones de tres nucleótidos (codones).
De ellos, 61 codones tienen sentido (codificantes), lo que significa que son capaces de codificar 20 aminoácidos proteinogénicos. Los 3 codones restantes (UAA, UAG, UGA en el ARNm, o ATT, ACT, ATC en el ADN) son tripletes sin sentido no codificantes. Son codones de terminación (codones de parada) que no codifican aminoácidos, sino que actúan como signos de puntuación y sirven como señal para detener la síntesis de proteínas.
Las propiedades del código genético se pueden recordar por sus iniciales en ruso (o reglas mnemotécnicas): T (triplete), S (especificidad), V (degeneración), U (universalidad), O (unidireccionalidad), K (colinealidad).
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuál es la diferencia entre la especificidad y la degeneración del código?
La especificidad significa que un triplete codifica estrictamente un solo aminoácido. Por su parte, la degeneración significa que un aminoácido puede estar codificado por varios tripletes diferentes a la vez (de 2 a 6).
¿Qué son los codones de parada y cuáles existen?
Son tripletes de terminación que indican el final de la síntesis proteica. No codifican aminoácidos. Estos incluyen UAA, UAG y UGA.
¿En qué dirección se lee el código genético?
La lectura de la información (codones) en el ARNm maduro ocurre en una sola dirección: del extremo 5' al extremo 3'.
¿Qué significa el término «colinealidad»?
La colinealidad es la regla según la cual la secuencia de tripletes en un gen (y en el ARNm maduro) corresponde completamente a la secuencia de aminoácidos en la proteína.
Qué más repasar sobre el tema
- Mecanismo de transcripción
- Síntesis de la cadena polipeptídica
- Mecanismo de replicación del ADN
- Codones sinónimos
- Anticodones y sus funciones
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