Codigo Genetico

Introducción

Durante muchos años el hombre se ha interesado por descubrir los secretos de la herencia.

Mediante largos y difíciles estudios se descubrió la existencia del ADN y ARN y su importancia para la genética; al hablar de los mismos se hace referencia a la síntesis de las proteínas que van a determinar las características genotípicas y fenotípicas del organismo.

A través del desarrollo del presente trabajo estudiaremos el proceso de la sintetización de proteínas y la transferencia del código genético.

Hemos visto como Watson y Crick realizaron brillantemente la tarea de dilucidar la estructura del ADN y la forma en que este se duplica. Pero si el ADN es responsable de la transmisión de la información genética, debe ser capaz, no solo de reproducirse, con lo cual se consigue conservar esta información de padres a hijos sino también debe poder transmitirla. ¿Cuál es el mecanismo por el que el ADN dirige la síntesis de las sustancias del organismo? En particular ¿Cómo controla la síntesis de las proteínas, las más complicadas e importantes de todas?

Se pensó primero en algún tipo de mecanismo similar al de la auto duplicación del ADN, pero no fue posible encontrar una adecuación fisicoquímica satisfactoria. Las relaciones entre el ADN y las proteínas eran aparentemente más complicadas. Si las proteínas con sus 20 aminoácidos, fueran el "lenguaje de la vida" -para utilizar 'la metáfora de los años 40- la molécula del ADN, con sus cuatro bases nitrogenadas, podía imaginarse como un tipo de código para este lenguaje.

Así comenzó a usarse el término "código genético".Como se demostró más adelante, la idea de un "código de la vida" fue útil, no sólo como una buena metáfora, sino también como una hipótesis de trabajo.

Los científicos, que buscaban comprender de qué manera el ADN, tan ingeniosa-mente almacenado en el núcleo, podía ordenar las estructuras completamente distintas de moléculas de proteínas, atacaron el problema con los métodos utilizados por los criptógrafos para descifrar códigos. Hay 20 aminoácidos biológicamente importantes y hay 4 nucleótidos diferentes.

Si cada nucleótido "codificara" un aminoácido, sólo podrían estar codificados cuatro.

Si dos nucleótidos especificaran un aminoácido, podría haber un número máximo, utilizando todas las posibles ordenaciones, de 42, o sea, 16; todavía no son suficientes. Por consiguiente, cada aminoácido debe estar especificado por al menos 3 nucleótidos, siguiendo la analogía del código. Esto proporcionaría 43 ó 64 combinaciones posibles.

TRANSCRIPCIÓN y TRADUCCIÓN del mensaje.

La biosíntesis de las proteínas comienza cuando un cordón de ARN, con la ayuda de ciertas enzimas, se forma frente a un segmento de uno de los cordones de la hélice del ADN.

El ARN se forma a lo largo del cordón del ADN de acuerdo con la misma regla del apareamiento de las bases que regula la formación de un cordón de ADN, excepto en que en el ARN el uracilo sustituye a la timing debido al mecanismo de copia, el cordón del ARN, cuando se ha completado lleva una transcripción fiel del mensaje del ADN. Entonces el cordón de ARN se traslada al citoplasma en el cual se encuentran los aminoácidos, enzimas especiales, moléculas de ATP, ribosomas y moléculas de ARN de transferencia.

Una vez en el citoplasma, la molécula de ARN se una a un ribosoma. Cada tipo de ARNt engancha por un extremo a un aminoácido particular y cada uno de estos enganches implica una enzima especial y una molécula de ATP.

El proceso por el cual la información contenida en el ARN dirige o controla la secuencia en que deben unirse los aminoácidos para la síntesis de las proteínas se denomina traducción.

A medida que el cordón de ARN se desplaza a lo largo del ribosoma, se sitúa en su lugar la siguiente molécula de ARNt con su aminoácido. En este punto, la primera molécula de ARNt se desengancha de la molécula de ARN. La energía de enlace que mantienen a la molécula de ARNt unida al aminoácido se utiliza ahora para forjar el enlace peptídico entre los dos aminoácidos, y el ARNt desprendido queda de nuevo disponible. Aparentemente, estas moléculas de ARNc pueden utilizarse muchas veces.

El ARN mensajero parece tener una vida mucho mas breve.

De esta manera, los cromosomas bacterianos mantienen un control muy rígido de las actividades celulares, evitando la producción de proteínas anormales que pudiera ocurrir por el posible desgaste de la molécula de ARN.

descifrando el código.

La existencia del ARN fue postulada en 1961 por los científicos franceses Francois Jacob y Jacques Monod. Casi inmediatamente Marahall Niremberg, del Public Healt Service de los EE.UU., emprendió la comprobación de la hipótesis del ARN. Añadió varios estratos brutos de ARN de una cierta variedad de fuentes celulares a extractos de E.coli, es decir, materia que contenía aminoácidos, ribosomas, ATP y ARNt extractados de las células de E.coli y encontró que todos ellos estimulaban la síntesis proteínica.

El código parecía tener un lenguaje universal. Niremberg razonó que si E.coli podía leer un mensaje extraño y traducirlo en una proteína, quizás podría leer un mensaje totalmente sintético. Deseaba conocer el contenido exacto de cualquier mensaje que dictase.

Una solución simple para éste problema aparentemente difícil se le ocurrió súbitamente; utilizar una molécula de ARN construida a base de uno sólo ribonucleótico repetido muchísimas veces.

Durante el año siguiente al descubrimiento de Niremberg, publicado en 1961, Niremberg y Ochoa y muchos colaboradores, elaboraron posibles códigos para todos los aminoácidos utilizando ARN sintético.

En la actualidad se han identificado todos menos tres trinucleótidos; 61 de las 64 combinaciones posibles. Estos tres se consideran en la actualidad signos de puntuación, significando el comienzo o el final de un mensaje concreto. Debido a que 61 combinaciones codifican 20 aminoácidos, está claro que hay cierto número de cordones "sinónimos".

SÍNTESIS de las

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