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Contenido principal

El código genético

El código genético relaciona los grupos de nucleótidos en un ARNm con los aminoácidos en una proteína. Codones de inicio, codones de terminación, marco de lectura.

Introducción

¿Alguna vez le has escrito un mensaje secreto a alguno de tus amigos? Si es así, tal vez hayas usado algún código para mantener el mensaje oculto. Por ejemplo, tal vez hayas reemplazado letras de las palabras con números o símbolos siguiendo un conjunto particular de reglas. Para que tu amigo pueda entender el mensaje, es necesario que conozca el código y aplique el mismo conjunto de reglas, en reversa, para decodificarlo.
Decodificar mensajes también es un paso clave en la expresión génica, donde la información de un gen se lee para construir una proteína. En este artículo revisaremos con más detalle el código genético, el cual permite que las secuencias de ADN y de ARN se "decodifiquen" en los aminoácidos de una proteína.

Antecedentes: fabricación de una proteína

Los genes que contienen instrucciones para generar proteínas se expresan en un proceso de dos pasos.
  • En la transcripción, la secuencia de ADN de un gen se "vuelve a escribir" en forma de ARN. En eucariontes, el ARN debe someterse a etapas de procesamiento adicionales para convertirse en ARN mensajero, o ARNm.
  • En la traducción, la secuencia de nucleótidos del ARNm se "traduce" en una secuencia de aminoácidos de un polipéptido (cadena proteica).
Si esto es un nuevo concepto para ti, quizás quieras aprender más viendo el video sobre transcripción y traducción.

Codones

Las células decodifican el ARNm al leer sus nucleótidos en grupos de tres, conocidos como codones. A continuación, algunas características de los codones:
  • La mayoría de los codones especifican un aminoácido
  • Tres codones de "terminación" marcan el fin de una proteína
  • Un codon de "inicio", AUG, marca el comienzo de una proteína y además codifica para el aminoácido metionina.
Los codones en un ARNm se leen durante la traducción; se comienza con un codón de inicio, y se sigue hasta llegar a un codón de terminación. Los codones de ARNm se leen de 5' a 3' y especifican el orden de los animoácidos en una proteína de N-terminal (metionina) hasta C-terminal.
La secuencia del ARNm es:
5'-AUGAUCUCGUAA-5'
La traducción implica leer los nucleótidos del ARNm en grupos de tres, cada uno de los cuales especifica un aminoácido (o proporciona una señal de terminación que indica que ha finalizado la traducción).
3'-AUG AUC UCG UAA-5'
AUG right arrow metionina (inicio) AUC right arrow isoleucina UCG right arrow serina UAA right arrow "alto"
Secuencia del polipéptido: (extremo-N) metionina-isoleucina-serina (extremo-C)

La tabla del código genético

El conjunto completo de relaciones entre los codones y los aminoácidos (o señales de terminación) se conoce como el código genético. Con frecuencia, el código genético se resume como una tabla.
Tabla del código genético. Cada secuencia de tres letras de nucleótidos de ARNm corresponde a un aminoácido en específico o a un codón de terminación. UGA, UAG y UAA son codones de terminación. AUG es el codón de metionina además de ser el codón de inicio.
_Crédito de la imagen: "The genetic code", de OpenStax College, Biología (CC BY 3.0).
Observa como en la tabla muchos aminoácidos están representados por más de un codón. Como ejemplo, hay seis formas distintas de "escribir" leucina en el lenguaje del ARNm (trata de ver si puedes encontrar las seis).
Una característica importante del código genético es que es universal. Es decir, con pequeñas excepciones, prácticamente todas las especies (desde las bacterias hasta tú mismo) usan el código genético que se muestra arriba para la síntesis de protéinas.

Marco de lectura

Para llegar de un ARNm a una proteína de manera fiable, necesitamos un concepto adicional: el de marco de lectura. El marco de lectura determina cómo se divide la secuencia de ARNm en codones durante la traducción.
Ese es un concepto bastante abstracto, así que examinemos un ejemplo para entenderlo mejor. El ARNm a continuación puede codificar tres proteínas totalmente diferentes, según el marco de lectura con el que se lea.
Secuencia de ARNm: 5'-UCAUGAUCUCGUAAGA-3'
Lectura en el marco 1:
5'-UCA UGA UCU CGU AAG A-3'
Ser-ALTO-Ser-Arg-Lys
Lectura en el marco 2:
5'-U CAU GAU CUC GUA AGA-3'
His-Asp-Leu-Val-Arg
Lectura en el marco 3:
5'-UC AUG AUC UCG UAA GA-3'
Met (inicio)-Ile-Ser-ALTO
La posición del codón de inicio asegura que se elija el marco 3 para traducir el ARNm.
Así, ¿cómo sabe una célula cuál de estas proteínas hacer? La clave es el codón de inicio. Puesto que la traducción comienza en el codón de inicio y sigue en grupos sucesivos de tres, la posición del codón de inicio asegura que el ARNm se lea en el marco correcto (en el ejemplo anterior, el marco 3).
Las mutaciones (cambios en el ADN) que insertan o eliminan uno o dos nucleótidos pueden cambiar el marco de lectura y causan la producción de una proteína incorrecta "aguas abajo" del lugar de la mutación:
La ilustración muestra una mutación de marco de referencia donde el marco de lectura se altera por la deleción de dos aminoácidos.
_Crédito de la imagen; "El código genético: Figura 3," por OpenStax College, Biology, CC BY 4.0._

¿Cómo se descubrió el código genético?

La historia de cómo se descubrió el código genético es bastante genial y épica. Hemos guardado nuestra versión en la siguiente sección emergente con el fin de no distraerte si tienes prisa. Sin embargo, si tienes un poco de tiempo, sin duda es una lectura interesante.
Siempre me gusta imaginar lo fabuloso que hubiera sido ser una de las personas que descubrió el código molecular básico de la vida. Aunque ahora ya conocemos el código, hay muchos otros misterios biológicos que esperan ser resueltos (¡tal vez por ti!).

¿Quieres unirte a la conversación?

  • Avatar blobby green style para el usuario victoria soler
    Que es el Código Genético?
    Cuales son las características del Código Genético?
    Porque es importante el Código Genético?
    (8 votos)
    Avatar Default Khan Academy avatar para el usuario
  • Avatar blobby green style para el usuario Valentina Pérez
    Si el codón de inicio codifica para Metionina.. todas las proteinas deberían tener al inicio de sus cadenas un metionina verdad? Estuve mirando la secuencia de aminoácidos de la insulina y no tiene ninguna metionina, ¿cuál sería la explicación? gracias!
    (6 votos)
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  • Avatar blobby green style para el usuario jeremy_CyB
    ¿Cómo se lee el código genético?
    (3 votos)
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  • Avatar blobby green style para el usuario sara Ibeth Hernandez
    La mayoría de los codones especifican un aminoácido
    (2 votos)
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  • Avatar blobby green style para el usuario crystalr18acua
    Cual es la diferencia entre código genético y material genético y genoma
    (2 votos)
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  • Avatar blobby green style para el usuario Daniela
    como sé cuál es la hebra "con sentido" en un marco abierto de lectura? sería la que tiene signo + (y que podría leerse +1 +2 +3)? y esa hebra con sentido sería la llamada codificante?
    Gracias
    (2 votos)
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  • Avatar aqualine ultimate style para el usuario Laura Isabel Matiz
    ¿Qué es un caracter conservativo de la informacion genetica?
    (2 votos)
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  • Avatar blobby green style para el usuario André Martínez
    ¿que pasa si en la sintesis de proteinas antes de estar lista la proteina se encuentra un codigo de parada?
    (1 voto)
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  • Avatar blobby green style para el usuario sofia.ruiza
    la cadena de aminoacidos traducida del fragmento ATAAACGGCT
    (1 voto)
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  • Avatar blobby green style para el usuario Gildy Dayani Mayén Sánchez
    Con la tabla de codones, ¿cuál es la secuencia de aminoácidos que se produce después de la traducción?
    (1 voto)
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