Código Genético

Te explicamos qué es el código genético, cuáles son las características principales de este patrón y las posibles teorías de su origen evolutivo.

¿Qué es el código genético?

El código genético es el conjunto de normas contenidas en el ADN de cada ser vivo que existe, y que sirve de modelo en la síntesis de cada una de las proteínas necesarias para la vida.

El código genético es, entonces, un patrón contenido en nuestro organismo, con las instrucciones para el crecimiento, la nutrición y la reproducción de las sustancias mismas que nos componen. Este material se encuentra en el núcleo de las células mismas.

Las instrucciones contenidas en el código permiten, así, el ordenamiento en secuencia correcta de los aminoácidos indispensables para la vida, formando cadenas conocidas como proteínas, que a su vez forman estructuras mayores o cumplen funciones determinadas e indispensables.

Todos los seres vivos tenemos un código genético, pero no tenemos el mismo idéntico genoma, es decir, nuestro código no está ordenado de la misma exacta manera.

Ver además: Genética.

Características del código genético:

1. Universalidad

El código genético es compartido por todos los seres vivos conocidos, por complejos o simples que sean, si bien puede haber lugar para pequeñas discrepancias conforme a la especie.

Esto quiere decir que una secuencia de bases nitrogenadas en un codón específico sintetiza siempre el mismo aminoácido, ya se trate de una bacteria o un ser humano. Lo cual permite concluir que el código genético tiene un mismo origen para todos los seres vivos y se trata de una invención biológica muy antigua.

Así, se conocen 22 códigos genéticos hasta la fecha, distintos al código “estándar” por la información de uno o más codones. Pero en su mayor parte son todos muy semejantes.

2. Especificidad y redundancia

Cada codón del código genético (y por lo tanto cada combinación de tres bases nitrogenadas) corresponde exclusivamente a un aminoácido puntual. Por ejemplo, GAA (Guanina-Adenina-Adenina) corresponde al ácido glutámico.

Sin embargo, distintas combinaciones pueden llegar a un mismo resultado, por lo que un mismo aminoácido puede presentarse para dos codones distintos. Por ejemplo, el codón GAG (Guanina-Adenina-Guanina) también corresponde al ácido glutámico.

Esta redundancia es importante para prever errores posibles en la lectura del código, ya que hay más posibles codones que aminoácidos existentes (20).

3. Continuidad

La lectura del código genético se da como una ristra de codones, sin comas ni puntos ni forma alguna de interrupciones, en una cadena lineal y continua, en un único sentido. Esto significa que no existe ambigüedad posible en la especificación de aminoácidos, pues ninguno puede ocupar el sitio de otro diferente en la línea.

Lo que sí puede ocurrir es que haya más de un codón de inicio en la cadena, lo cual permite sintetizar estructuras complejas y múltiples al mismo tiempo, a partir de un mismo y único patrón.

4. La traducción

Al proceso de ordenamiento de aminoácidos para fabricar proteínas se le conoce como síntesis o “traducción” de proteínas. Esto se debe a que el código genético establecido en el ADN sirve de modelo para sintetizar un ARN que, a su vez, sirve de patrón en la fabricación de las proteínas.

Es un proceso de transmisión del mensaje genético: del ADN al ARN y de éste, a un orden específico de aminoácidos. Esto se lleva a cabo mediante las bases nitrogenadas que componen el material genético (que son cuatro: adenina, timina, guanina y citosina en el ADN y adenina, uracilo, guanina y citosina en el ARN), ordenándolas en secuencias de tres que se denominan codones.

Así, la secuencia de codones posibles del código es de 64, de los cuales 61 corresponden a un aminoácido específico, y el resto para marcar el inicio y el final de la síntesis, como si fuera un código morse. Cada codón se acopla con un aminoácido específico, garantizando que ocupe su lugar en la cadena que es la proteína. Dependiendo de dicho orden, el resultado será una proteína, o una diferente.

5. No hay superposiciones

Por las mismas razones anteriores, los nucleótidos que forman parte de un codón no forman parte de otro, de modo que no existe la posibilidad de superposiciones o de volver a leer el mismo codón de nuevo. Esto garantiza una lectura lineal y unívoca del código: de tres en tres.

6. Afinidades

La ubicación de los aminoácidos en la cadena del código genético es todo menos azarosa. De hecho, aminoácidos afines ocupan posiciones semejantes en la cadena, y los que comparten origen biosintético suelen evidenciarlo en una base nitrogenada compartida en sus tripletes.

7. Mutaciones

Incluso así, existe la posibilidad de que se incurra en errores durante la lectura del código genético, ocasionando lo que se conoce como una mutación: la inserción de un nucleótido por error en la trascripción de ADN (molde primario) al ARN (molde secundario). Esto puede dar lugar a la formación de proteínas disfuncionales, aunque la mayor parte de las veces son mutaciones silentes que no afectan el desempeño general del resultado.

En otras ocasiones, claro, puede ser más catastrófica la consecuencia y así nacer debilidades congénitas y enfermedades hereditarias.

8. Código genético estándar

Existe un código genético “estándar”, descifrado para la mayoría de los genes existentes y común a casi todos los seres vivos, que comprende los 64 tripletes posibles y el aminoácido que a cada uno corresponde. Este modelo se utiliza para comprender la traducción de proteínas en laboratorios y experimentos genéticos.

9. Origenes evolutivos

Existen numerosas teorías sobre el origen del código genético, que se plantean la posibilidad de que estuviera constituido inicialmente por dobletes y no tripletes, y que habría evolucionado en complejidad de cara al aprovechamiento de nuevos aminoácidos, subproductos metabólicos o provenientes de otras formas de biosíntesis.

Una conclusión que pareciera imponerse es que el código genético nos emparenta a todos los seres vivos con un origen común, por lo que la evolución celular se da prácticamente por comprobada.

10. Descubrimiento

El descubrimiento del código genético provino de manera sucesiva, a partir del modelo de doble hélice de Watson y Crick. Sin embargo, la comprensión del modelo dio un salto adelante cuando Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago lograron comprobar el funcionamiento de una enzima llamada polinucleótico fosforilaza, la cual sintetiza moléculas de ARN a partir del medio circundante.

La teoría de los tripletes fue presentada por vez primera por George Gamow y comprobado por Crick, Brenner y su equipo a mediados de siglo XX. La correspondencia entre codón y aminoácido se comprobó en 1961.El código completo fue descifrado por Har Gobind Khorana en 1968.