¿Qué es el código genético que traduce el ARN en aminoácidos?

Traducción y código genético

El dogma central describe el flujo de información genética del ADN al ARN y a la proteína. El primer paso que convierte el ADN en ARN es la transcripción y el segundo paso que convierte el ARN en proteína es la traducción. Las cadenas de ARNm que se forman en la transcripción contienen el código genético para hacer la secuencia de aminoácidos que eventualmente se convertirá en una proteína. Pero, ¿qué es exactamente el código genético?

Ya sabemos que el ADN se divide en secciones llamadas genes. Los genes son como recetas para producir proteínas: cada gen proporciona las instrucciones para producir un tipo diferente de proteína. Si una proteína es el producto final y los genes son las recetas, entonces los aminoácidos son como los ingredientes. No puede comenzar a producir una molécula de proteína hasta que tenga todos los aminoácidos que se requieren en esa cadena. Una cadena de aminoácidos también se llama polipéptido. Para hacer el polipéptido correctamente, debemos poner todos los aminoácidos en el orden correcto. Nuevamente, es como seguir una receta. Si no sigue las instrucciones en la secuencia correcta, el producto no saldrá bien.

El código genético que nos da el orden correcto de ingredientes se encuentra en el ARNm que resulta de la transcripción. El ARNm es una sola hebra de bases de nucleótidos, una combinación ordenada de adenina, guanina , citosina y uracilo . Para facilitar las cosas en esta lección, llamaremos a las bases por sus letras: A, G, C y U. ¿Cómo podríamos usar estas letras para codificar los aminoácidos, los ingredientes, en nuestra receta de proteínas? Bueno, hay 4 bases de nucleótidos. ¿Podría ser que cada base codifique un aminoácido diferente?

Echemos un vistazo a cuántos aminoácidos necesitaremos.

¡Vaya, son muchos aminoácidos! De hecho, hay 20 aminoácidos diferentes a los que podríamos necesitar acceder para producir una proteína. Piense en este cuadro como la despensa de su cocina. Al igual que necesita una despensa completa de ingredientes para comenzar una receta, necesitaremos acceso a cada aminoácido antes de saber que podemos comenzar una cadena polipeptídica. Necesitaremos 20 aminoácidos, pero solo tenemos 4 bases de nucleótidos diferentes. Supongo que no podemos usar las letras individuales para codificar todos los aminoácidos.

¿Y si usamos combinaciones de letras? Después de todo, nuestro propio idioma inglés tiene solo 26 letras, ¡y mira todas las diferentes palabras y oraciones que podemos formar! El sistema de código Morse tiene aún menos con qué trabajar. Solo tiene dos opciones: unidades cortas y largas. El código Morse usa combinaciones de tonos cortos y largos, o luces, para codificar todas las letras del alfabeto. Entonces, con las 4 bases que tenemos en la cadena de ARNm, ¿por qué no usar combinaciones para codificar los 20 aminoácidos?

Bueno, resulta que eso es exactamente lo que sucede en la traducción. Cuando las proteínas que forman la cadena de aminoácidos leen el código del ARNm, no se lee como una secuencia de letras individuales. Se lee en trozos de 3 letras, o 3 bases nitrogenadas, a la vez. Cada conjunto de 3 bases es un código especial que indica un aminoácido diferente. Los conjuntos de 3 bases se denominan codones.

Codones

Un codón es una serie de 3 bases en el ARNm que especifica un aminoácido en particular. Los codones también pueden indicar una señal de parada o terminación, pero llegaremos a eso en un minuto. Por ahora, piense en los codones como la unidad básica del código genético.

Si usamos codones en lugar de bases individuales como nuestras unidades para el código genético, entonces, ¿cuántas opciones tenemos realmente? Bueno, hay 4 bases, en conjuntos de 3, por lo que podemos obtener 64 codones diferentes. ¡Son muchas formas diferentes de codificar nuestros 20 aminoácidos! De hecho, es más que suficiente.

Echemos un vistazo a una tabla de codones de ARN. Es como un diccionario del código genético.

Como puede ver, a cada codón se le asigna un aminoácido diferente. Pero debido a que hay menos aminoácidos que codones, la mayoría de los aminoácidos están indicados por más de 1 codón. El aminoácido serina está indicado por los 2 codones, AGU y AGC. El aminoácido alanina obtiene 4 codones diferentes, y el aminoácido leucina obtiene 4 – no, ¡6 codones! Entonces, hay 6 formas diferentes en las que el código del ARNm puede indicar que la leucina se incorpora a una cadena polipeptídica.

Detener e iniciar codones

Veamos qué más podemos encontrar en esta tabla de codones. Es posible que haya notado que hay 3 codones que no especifican un aminoácido. Estos codones son UAA, UAG y UGA. En lugar de codificar aminoácidos, estos codones son en realidad señales de terminación que se encuentran al final de un gen. Los llamamos codones de parada porque señalan el final del proceso de traducción de genes. Cada vez que las proteínas que forman la cadena de aminoácidos leen un codón de terminación, saben que deben dejar de agregar aminoácidos y dejar de producir el polipéptido.

Si hay 3 codones de terminación diferentes, ¿qué pasa con los codones de inicio? Bueno, solo hay un codón de inicio . Es la secuencia AUG. AUG es el codón de inicio de cada gen y señala el comienzo de la traducción genética. También codifica el aminoácido metionina. Entonces, eso significa que durante la fabricación de un polipéptido, la metionina siempre será el primer aminoácido de la cadena. Por lo tanto, siempre que vea el codón AUG en una cadena de bases de nucleótidos de ARNm, debería verlo como el comienzo de una cadena de aminoácidos.

Puede encontrar que es importante memorizar el codón de inicio AUG. Si bien la mayoría de los estudiantes de ciencias pueden usar una tabla para los otros codones, generalmente se espera que conozcan el codón de inicio sin uno. Entonces, como truco, puede recordar que AUG también es la abreviatura de agosto, el mes en el que a menudo comienza el año escolar. Para recordar que codifica la metionina, solo piense en la lectura de verano asignada y que todos sus requisitos deben «cumplirse» antes de agosto. Aparte de eso, normalmente obtendrá un gráfico que le ayudará a traducir los otros codones.

Resumen de la lección

La traducción es el proceso de convertir el código genético del ARNm en una cadena de aminoácidos en preparación para producir proteínas. Comienza con ARNm, que es una secuencia codificada de bases de nucleótidos que llamamos con las 4 letras A, G, C y U. El ARNm se lee mediante grupos de 3 bases de nucleótidos llamados codones. Hay 64 codones diferentes, y cada uno codifica un aminoácido específico o una señal de parada. Los codones de parada indican que la traducción se detenga. El codón de inicio AUG codifica la metionina y señaliza que comience la traducción. Si bien la tabla de codones de ARN se puede usar para identificar los aminoácidos de cada codón, a menudo es útil memorizar el codón de inicio AUG.

Los resultados del aprendizaje

Después de ver esta lección, podrá:

• Explicar la función de los codones en la traducción.
• Identifique el codón de inicio, los codones de parada y otros codones en la tabla de codones de ARN

Rodrigo Ricardo Editor y fundador