Código Genético de ARN a Aminoácidos: Traducción, definición y codón

Del ARN a los aminoácidos: traducción del código genético

Dentro del núcleo de cada célula hay pequeñas hebras de ADN envueltas alrededor de moléculas de proteínas para formar cuarenta y seis cromosomas. Veintitrés de estos cromosomas provienen del padre y el resto de la madre. Cada cromosoma se divide en segmentos más cortos de ADN llamados genes. Estos genes almacenan la información que codifica una proteína específica. Las proteínas son cosas que hacen que las células y el cuerpo hagan su trabajo. Las proteínas pueden ser enzimas, partes celulares, moléculas mensajeras u hormonas, por nombrar algunas funciones. Las proteínas le dicen a las células qué hacer y determinan sus rasgos.

Pero, ¿qué pasa con los genes que los hacen funcionar? Lo bueno de cómo funcionan los genes es que, al igual que el ADN, están formados por unidades repetidas llamadas nucleótidos, que forman la estructura de las dos hebras del ADN.

Código genético y codones

Cada gen tiene un orden o secuencia específica de 4 nucleótidos diferentes: adenina, guanina, citosina y timina. Esta secuencia es la forma en que los genes almacenan información. Un conjunto de tres nucleótidos llamado codón transporta la información necesaria para formar una subunidad de una proteína, un aminoácido. Un codón codifica o tiene la secuencia de un aminoácido. El ADN mantiene la secuencia de nucleótidos en cada gen, lo que puede indicarle al cuerpo que produzca cada aminoácido en una proteína, utilizando la molécula de ARN para transportar el codón hasta donde se unen los aminoácidos. Cada gen tiene varios codones, por lo que codifica los aminoácidos de una proteína dirigiendo el orden de los aminoácidos.

¿Dónde sucede todo esto y cuáles son los actores de todo el proceso del dogma central?

El ADN y los genes se encuentran en el núcleo, el ARN mensajero (un tipo especial de ARN, abreviado ARNm) se copia del ADN en el núcleo en un proceso llamado transcripción. Luego, el ARNm abandona el núcleo para viajar al citoplasma de la célula, donde transporta la secuencia de codones de tres nucleótidos al sitio donde se producen las proteínas, los ribosomas. Los ribosomas están formados por ARN ribosómico (el segundo tipo de ARN, abreviado ARNr). El ARN ribosómico ayuda a formar ribosomas, que se unen al ARNm en el citoplasma en el proceso llamado traducción. La traducción ocurre cuando el codón del ARNm coincide con el ARN de transferencia (otro tipo de ARN, abreviado ARNt). La función del ARNt es hacer coincidir el codón del ARNm y llevar un aminoácido al ribosoma específico del codón del ARNm. Entonces, la secuencia de ADN en el gen determina la secuencia de ARNm, que determina el ARNt y el aminoácido. Los ribosomas unen los aminoácidos para formar la proteína.

Por tanto, el dogma central está completo: ADN a ARN a proteína.

Dado que se utilizan 20 aminoácidos diferentes en los seres vivos, el codón de tres nucleótidos, suficiente para codificar 64 combinaciones diferentes posibles (4x4x4 = 64), funciona bien para producir todos los aminoácidos. La tabla de códigos genéticos muestra todos los codones posibles en el ARNm que pueden especificar cada aminoácido.

Esta tabla de códigos genéticos es universal. Funciona en todos los seres vivos. El código genético es inequívoco, y cada código es específico para su aminoácido tal y como dicta la tabla universal. Sin embargo, existen algunos codones de ARNm redundantes y cada uno de ellos codifica el mismo aminoácido. De esta forma, se dice que el código genético es degenerado (más de un código para un aminoácido).

Usando la tabla de códigos genéticos

Una secuencia de ADN de GAC-GGT-GGC-ATC en un gen del núcleo se transcribe para formar una secuencia de ARNm de CUG-CCA-CCG-UAG. Llamemos a este ejemplo gen – A. Usando la tabla de códigos genéticos anterior, coloque la secuencia de ARNm para traducir el ARNm en los aminoácidos correctos, que son producidos por el ribosoma en el citoplasma. El ARN de transferencia llevaría el aminoácido correcto al ribosoma y coincidiría con la secuencia del ARNm para colocar los aminoácidos en el lugar correcto. Usando la secuencia de ARNm del gen A encima de los aminoácidos traducidos sería Leucina-Prolina-Prolina-Stop. Observe que la prolina está codificada por dos codones diferentes, un ejemplo de redundancia del código genético. Observe también que el codón final del gen A codifica un codón de terminación. Este codón de parada le dice al ribosoma que el final del gen está aquí y que es hora de dejar de producir la proteína. También en la tabla de códigos genéticos hay un codón de inicio casi universal, que se encuentra al comienzo de cada gen. Este codón, con la secuencia TAC en el ADN, se produce mediante transcripción para convertirse en AUG en el ARNm. Si observamos la tabla de códigos genéticos, el AUG codifica la metionina, un aminoácido que se encuentra al principio de muchas proteínas, codificado por este codón de inicio.

Resumen de la lección

Los genes son segmentos de ADN que se encuentran en los cromosomas. Los genes almacenan información en secuencias de nucleótidos específicas formadas por los nucleótidos A, T, G y C. Cada secuencia de codones de tres letras se copia en ARN (ARNm) mediante la transcripción en el núcleo. El ARNm transporta las secuencias de codones al ribosoma en el citoplasma donde tiene lugar la traducción. El ribosoma está formado por ARNr y mantiene el ARNm en su lugar, mientras que el ARNt aporta un aminoácido específico al ribosoma, según lo indica la secuencia del ARNm. Por tanto, el ADN codifica el ARN, que codifica los aminoácidos de las proteínas. Este es el dogma central de la biología molecular. Todos los codones se pueden resumir en la tabla de códigos genéticos. La tabla de códigos genéticos muestra todos los aminoácidos codificados por las secuencias de ARNm. Este código genético es universal para todos los seres vivos. Es inequívoco porque cada codón es específico de un aminoácido. También es redundante en algunos casos, ya que un aminoácido puede estar codificado por más de una secuencia de codones. La tabla de códigos genéticos también contiene codones de inicio y codones de parada, que codifican el comienzo y el final de las proteínas, respectivamente.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador