Cocigo Genetico

“CODIGO GENETICO”

INDICE

TEMA PÁGINA

DEDICATORIA………………………………………………………….. 02

AGRADECIMIENTO…………………………………………………..... 03

INDICE………………………………………………………………....… 04

INTRODUCCION…………………………………………………....….. 06

RESUMEN…………………………………………………………….…. 07

PARTE I ; HISTORIA …………………………………………………... 08

CAPITULO I : DESCUBRIMIENTO …………………………….... 08

CAPITULO II : ORIGEN DEL CODIGO GENETICO……………. 09

PARTE II: DATOS GENERALES………………….…………….......... 10

CAPITULO I: DEFINICION……..…………………………………… 10

CAPITULO II ; ESTRUCTURA ………………..……………........... 11

CAPITULO III : CARACTERISTICAS ……………………………… 12

3.1. UNIVERSALIDAD..……………………………………... 12

3.2. ORGANIZACIÓN POR TRIPLETES Y CODONES.… 12

3.3. NO SOLAPADO O SIN SUPERPOSICIONES ……… 13

3.4. LECTURA “SIN COMAS “ …………..…………………. 13

3.5. DEGENERACION……………………………………….. 14

CAPITULO IV : DESCIFRAMIENTO………………………………… 15

4.1. LOS TRIOS………………………………………………..... 15

CONCLUSIONES…………………………………………….…………… 17

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS…………………….………………. 19

PAUTAS DOCUMENTALES……………………….…………….……… 20

INTRODUCCION

El presente trabajo de Embriología y Genética Humana sobre el tema de “código genético”, tiene como finalidad de conocer cómo se almacena las instrucciones y la información dentro de la célula como para que se lleven a cabo en la forma correcta todas las complicadas actividades que caracterizan a la vida.

El código genético forma la base de un fantástico almacenamiento de información molecular y un sistema de control que es empleado por todos los organismos vivos desde una bacteria unicelular hasta seres humanos. La belleza del código genético se apoya en cómo fue utilizado por las células vivas para crear un idioma biológico especial que podría denominarse el lenguaje de la vida, este lenguaje genéticamente escrito es el medio de comunicación que se lleva a cabo en el interior de toda la célula.

Además el trabajo contiene los siguientes temas como la Historia, tomando en cuenta su origen y descubrimiento. En la segunda parte mencionamos la definición, estructura, características y desciframiento del código genético .Y la última parte se trata de su localización.

La labor del estudiante es mantener un nivel de conocimiento competitivo calificativo, vigente mediante el estudio y la preparación en la universidad que se caracteriza por se continuo, oportuno y seguro, desempeñando una función primordial durante nuestra formación y preparación académica en la Facultad de Medicina Humana de la Universidad Andina Néstor Cáceres Velázquez

RESUMEN

El código genético es, entonces, la clave para la traducción de la información o mensaje genético contenido en los genes y que se ha de traspasar a las proteínas, y está contenida dentro de la cadena de ADN formado por la combinación de esas cuatro bases nitrogenadas.

“La funcionalidad genética consiste en el reparto adecuado de los factores energéticos del crecimiento y desarrollo (o genes) mediante un código particular de acceso para cada elemento que estará insertado tanto en el gen”. ( 2 )

Presenta características: Universalidad, organización en tripletes, sin superposición, la lectura sin comas, y por último es degenerado

PARTE I: HISTORIA

CAPITULO I

DESCUBRIMIENTO DEL CODIGO GENETICO

Cuando James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin crearon el modelo de la estructura del ADN se comenzó a estudiar en profundidad el proceso de traducción en las proteínas.

En 1955, Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago aislaron la enzima polinucleótido fosforilasa, capaz de sintetizar ARNm sin necesidad de modelo a partir de cualquier tipo de nucleótidos que hubiera en el medio. Así, a partir de un medio en el cual tan sólo hubiera UDP (urdín difosfato) se sintetizaba un ARNm en el cual únicamente se repetía el ácido uridílico, es decir, un poli-U.

George Gamow postuló que un código de codones de tres bases debía ser el empleado por las células para codificar la secuencia de aminoácidos, ya que tres es el mínimo número entero que permite, con cuatro bases nitrogenadas distintas, al menos 20 combinaciones (64 para ser exactos).

Los codones constan de tres nucleótidos, esto fue demostrado por primera vez en el experimento de Crick, Brenner y colaboradores. en 1961 en los Institutos Nacionales de Salud .

Este trabajo se basó en estudios anteriores de Severo Ochoa, quien recibió el premio Nobel en 1959 por su trabajo en la enzimología de la síntesis de ARN. En 1968, Khorana, Holley y Nirenberg recibieron el Premio Nobel en Fisiología o Medicina por su trabajo.

CAPITULO II

ORIGEN DEL CODIGO GENETICO

A pesar de las variaciones que existen, los códigos genéticos utilizados por todas las formas conocidas de vida son muy similares. Esto sugiere que el código genético se estableció muy temprano en la historia de la vida y que tiene un origen común en las formas de vida actuales. El análisis filogenético sugiere que las moléculas ARNt evolucionaron antes que el conjunto actual de aminoacil-ARNt sintetasas.

El código genético no es una asignación aleatoria de los codones a aminoácidos. Por ejemplo, los aminoácidos que comparten la misma vía biosintética tienden a tener la primera base igual en sus codones y aminoácidos con propiedades físicas similares tienden a tener similares a codones.

Otro factor interesante a tener en cuenta es que la selección natural ha favorecido la degeneración del código para minimizar los efectos de las mutaciones y es debido a la interacción de dos átomos distintos en la reacción14 . Esto ha llevado a pensar que el código genético primitivo podría haber constado de codones de dos nucleótidos, lo que resulta bastante coherente con la hipótesis del balanceo del ARNt durante su acoplamiento (la tercera base no establece puentes de hidrógeno de Watson y Crick).

PARTE II : DATOS GENERALES

CAPITULO I

DEFINICION

El código genético es justamente eso, un código. Según define la Real Academia Española (RAE), un código es “una combinación de signos que tiene un determinado valor dentro de un sistema establecido”, o también, “un cifrado para formular y comprender mensajes secretos".

Todo empieza con la información contenida en el ADN y cuyo flujo llega hasta la síntesis de proteínas, los científicos comenzaron a usar el término "código genético" para referirse a este verdadero "código de la vida".

El código genético es, entonces, la clave para la traducción de la información o mensaje genético contenido en los genes y que se ha de traspasar a las proteínas, y está contenida dentro de la cadena de ADN formado por la combinación de esas cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

Así, se comprueba que el código genético establece la relación existente entre las cuatro bases nitrogenadas, presentes en los nucleótidos que constituyen los ácidos nucleicos, y los veinte aminoácidos en que se basan las proteínas.

Lo misterioso del código consiste en averiguar (entender, mejor dicho) cómo se establece dicha relación.En el código genético, cada gen es un segmento del ácido desoxirribonucleico (ADN) con información para un carácter o rasgo de un ser vivo.

CAPITULO II

ESTRUCTURA

La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A),timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN. Debido a esto, el número de codones posibles es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG) y los tres restantes son sitios de parada (UAA, llamado ocre; UAG, llamado ámbar; UGA, llamado ópalo). La secuencia de codones determina la secuencia aminoacídica de una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función específica. (ANEXO 1 - 2)

CAPITULO III

CARACTERISTICAS

1.1. UNIVERSALIDAD:

El mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.

El código genético es compartido por todos los organismos conocidos, incluyendo virus y organelos, aunque pueden aparecer pequeñas diferencias. Así, por ejemplo, el codón UUU codifica el aminoácido fenilalanina tanto en bacterias como en arqueas y en eucariontes. Este hecho indica que el código genético ha tenido un origen único en todos los seres vivos conocidos. La palabra "universal" en este contexto aplica solamente a la vida en la tierra, ya que no se ha establecido la existencia de la vida en el universo.. Existen algunas excepciones (ANEXO 3)

1.2. ORGANIZACIÓN EN TRIPLETES O CODONES:

Cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido.

Si cada nucleótido determinara un aminoácido, solamente podríamos codificar cuatro aminoácidos diferentes ya que en el ADN solamente hay cuatro nucleótidos distintos. Cifra muy inferior a los 20 aminoácidos distintos que existen.

Si cada grupo de tres nucleótidos determina un aminoácido. Teniendo en cuenta que existen cuatro nucleótidos diferentes (A, G, T y C), el número de grupos de tres nucleótidos distintos que se pueden obtener son variaciones con repetición de cuatro elementos (los cuatro nucleótidos) tomados de tres en tres: VR4,3 = 43 = 64. Por consiguiente, existe un total de 64 tripletes diferentes, cifra más que suficiente para codificar los 20 aminoácidos distintos.(ANEXO 4)

1.3. NO SOLAPADO O SIN SUPERPOSICIONES :

Un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.

Un nucleótido solamente forma parte de un triplete y, por consiguiente, no forma parte de varios tripletes, lo que indica que el código genético no presenta superposiciones. Por tanto, el código es no solapado.

Otra forma de comprobar que el código es sin superposición es que no hay ninguna restricción en la secuencia de aminoácidos de las proteínas, de manera, que un determinado aminoácido puede ir precedido o seguido de cualquiera de los 20 aminoácidos que existen. Si dos codones sucesivos compartieran dos nucleótidos, cualquier triplete solamente podría ir precedido o seguido por cuatro codones determinados. Por consiguiente, si el código fuera superpuesto, un aminoácido determinado solamente podría ir precedido o seguido de otros cuatro aminoácidos como mucho.(ANEXO 6)

1.4. LECTURA "SIN COMAS" :

El cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.

Teniendo en cuenta que la lectura se hace de tres en tres bases, a partir de un punto de inicio la lectura se lleva a cabo sin interrupciones o espacios vacíos, es decir, la lectura es seguida "sin comas". De manera, que si añadimos un nucleótido (adición) a la secuencia, a partir de ese punto se altera el cuadro de lectura y se modifican todos los aminoácidos. Lo mismo sucede si se pierde (deleción) un nucleótido de la secuencia. A partir del nucleótido delecionado se altera el cuadro de lectura y cambian todos los aminoácidos. Si la adición o la deleción es de tres nucleótidos o múltiplo de tres, se añade un aminoácido o más de uno a la secuencia que sigue siendo la misma a partir del la última adición o deleción. Una adición y una deleción sucesivas vuelven a restaurar el cuadro de lectura.

1.5. DEGENERACION:

Existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

El código genético tiene redundancia pero no ambigüedad .Como hemos dicho anteriormente existen 64 tripletes distintos y 20 aminoácidos diferentes, de manera que un aminoácido puede venir codificado por más de un codón. Este tipo de código se denomina degenerado. Por ejemplo, aunque los codones GAA y GAG especifican ambos el ácido glutámico (redundancia), ninguno especifica otro aminoácido (no ambigüedad). (ANEXO 7)

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CAPITULO IV

DESCIFRAMIENTO

La asignación de un aminoácido a cada triplete o el desciframiento de la clave genética. Parece lógico pensar que el desciframiento del código genético se debería haber realizado comparando las secuencia de nucleótidos de un gen y la de aminoácidos del polipéptido codificado por dicho gen. Sin embargo, en la época en la que se realizaron estos trabajos no era posible todavía obtener la secuencia de los ácidos nucleicos.

4.1. TRIOS :

La molécula de ácido nucleico es una “frase” compuesta por cuatro “palabras” diferentes, los nucleótidos. La molécula de proteína es otra “frase” compuesta por veinte “palabras”, los aminoácidos.

Los códigos en los que cada letra representa a otra letra como en los criptogramas que publican algunos periódicos. Por ejemplo, en un criptograma que representara una palabra con las letras inmediatamente siguientes a las suyas, la palabra PROTEÍNA se escribiría QSPUFJOB.

Por lo tanto, al pasar de los nucleótidos a los aminoácidos, debemos descartar la noción de que la relación se establezca entre unidades y tomar los nucleótidos en grupos. En el ARN mensajero hay sólo 4 nucleótidos diferentes; pero existen 4 X 4 = 16 combinaciones dinucleótidas ( «parejas») y 4 X 4 X 4 = 64 combinaciones trinucleótidas «tríos»).

Hay pocos dinucleótidos para los 20 aminoácidos . No podemos operar con déficit, de manera que no hay más remedio que pasar, por lo menos, a los tríos.

Sin embargo, en el código de elementos superpuestos se aprecia que uno de cada dos nucleótidos forma parte de dos tríos. El primer U, por ejemplo, es el último elemento de GCU, pero es también el primero de UCA. Luego, hay una adenina que es el último elemento de UCA y el primero de AGA.

De un código en el que dos o más combinaciones de símbolos corresponden a una misma cosa se dice que es “degenerado”.

CONCLUSIONES

CONCLUSION 1 :

El ADN contiene el código genético que ordena el desarrollo, crecimiento y mantenimiento de los seres vivos.

CONCLUSION 2 :

El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos: Un azúcar , un grupo fosfato y una base nitrogenada.

CONCLUSION 3 :

Bases nitrogenadas que constituyen parte del ADN son: adenina (A), guanina (G),citosina (C) y timina (T).

CONCLUSION 4:

El código genético es la clave para la traducción de la información o mensaje genético contenido en los genes y que se ha de traspasar a las proteínas

CONCLUSION 5 :

El número de codones posibles es 64, de los cuales 61 codifican aminoácidos y los tres restantes son sitios de parada

CONCLUSION 6 :

El código genético consiste en combinaciones trinucleótidas o tríos que discurren a todo lo largo de la cadena polinucleótida cada uno de los cuales representa un aminoácido específico.

CONCLUSION 6 :

El código genético es universal; es decir, el mismo código rige para todos los organismos desde el pino sequoia más alto hasta el más pequeño de los virus.

CONCLUSION 6 :

El código genético no tiene elementos superpuestos y es degenerado.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Delgado Rubio , Alfonso. Asesoramiento Genético en la Práctica Medica Edit. : Universidad del Caribe ; 2012 p. 500 - 515

Espino Muñoz , Francisco .Genética conceptos esenciales, España : Texas La Cooperación ; 1963 p. 20 - 25

Klug , Williams. Conceptos de Genética 10° Ed. Colombia : PEARSON ;2013 p . 78

Nussbaum , Robert L. Thompson & Thompson , Genética en Medicina . 7° Ed. Edit : SAUNDERS p . 31 - 33

Solari ,Alberto Juan .Genética Humana , Fundamentos y Aplicaciones en

Medicina 4° Ed. Perú .: Universidad Alas Peruanas ; 2006 p . 75

http://es.wikipedia.org/wiki/Geneticahumana

http://mabydg.blogspot.com/2007/11/codigo-genetico.html

http://html.rincondelvago.com/codigo-genetico_3.html

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Codigo_genetico.html

PAUTAS DOCUMENTALES

ANEXO 1:

ADN

ANEXO 2

CODIGO GENETICO

ANEXO 3 :

EXCEPSIONES A LA UNIVERSALIDAD DEL CODIGO

Organismo Codón Significado en Código Nuclear Significado en Código Mitocondrial

Todos UGA FIN Trp

Levadura CUX Leu Thr

Humao, bovino AGA, AGC Arg FIN

Humano, bovino AUA Ile Met (iniciación)

ANEXO 4:

TABLA DE CODIGOS

TABLA DE AMINOACIDOS

ANEXO 5:

DEGENERACION

Estructura ARN transferente Estructura ARN transferente Estructura ARN transferente

Flexibilidad de la tercera base del anticodón, tambaleo

ANEXO 6:

SUPERPOSICION O SOLAPADO

Diferencias entre un código solapado y uno no solapado Código solapado: restricciones en la secuencia de aminoácidos

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