El Código Genético

El conjunto de reglas que asigna cada codón de tres letras de nucleótidos a un aminoácido o a una señal de parada, y los experimentos que lo descifraron.

Definition

El código genético es la correspondencia entre los 64 tripletes de nucleótidos (codones) del ARN mensajero y los 20 aminoácidos estándar, más las señales de parada traslacional, leídos en un marco fijo para especificar la secuencia de una proteína.

Scope

Este tema abarca la estructura y las propiedades del código genético: su lectura en tripletes, no superpuesta y sin comas; las asignaciones codón-aminoácido, incluidos los codones de inicio y parada; la degeneración y el tambaleo (wobble); el marco de lectura; y la casi universalidad del código con sus excepciones conocidas. Trata el código en sí; la maquinaria que lo lee se cubre en temas complementarios sobre el ribosoma y el ARNt.

Core questions

• ¿Cómo se estableció que el código se lee en tripletes no superpuestos?
• ¿Cómo se asignaron los codones individuales a los aminoácidos?
• ¿Por qué el código tiene más codones que aminoácidos, y qué es el tambaleo (wobble)?
• ¿Qué tan universal es el código y qué excepciones existen?

Key theories

Código de tripletes no superpuestos

La información genética se lee en grupos consecutivos de tres nucleótidos sin superposición, por lo que un marco de lectura definido determina qué codones se leen; los cambios de marco alteran el mensaje corriente abajo.

Degeneración y tambaleo (wobble)

La mayoría de los aminoácidos están codificados por varios codones sinónimos que suelen compartir sus dos primeras posiciones, y el apareamiento flexible en la tercera posición del codón (tambaleo o wobble) permite que un solo ARNt lea más de un codón.

Mechanisms

El código fue descifrado traduciendo ARN sintéticos en sistemas libres de células: un molde de poli(U) dirigió la síntesis de polifenilalanina, asignando UUU a la fenilalanina, y el uso sistemático de polímeros y tripletes definidos asignó los codones restantes. Los 64 codones incluyen 61 codones con sentido que especifican aminoácidos y 3 codones de parada; un único codón de inicio también establece el marco de lectura. La degeneración concentra los codones sinónimos de modo que los cambios en la tercera posición suelen ser silenciosos, y el apareamiento por tambaleo (wobble) economiza el número de ARNt necesarios.

Clinical relevance

Dado que el marco de lectura y la identidad del codón determinan la secuencia de proteínas, las mutaciones puntuales, las mutaciones sin sentido y los cambios de marco tienen consecuencias predecibles para los productos proteicos y subyacen a muchas afecciones genéticas; presentado como significado, no como guía clínica.

History

El experimento de poli(U) de Nirenberg y Matthaei en 1961 realizó la primera asignación de codones; los polímeros definidos de Khorana, la secuenciación de ARNt de Holley y las propuestas de adaptador y tambaleo (wobble) de Crick completaron el código, reconocido por el Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1968.

Key figures

• Marshall Nirenberg
• Har Gobind Khorana
• Francis Crick
• Robert Holley

Seminal works

• nirenberg1961
• watson2013

Frequently asked questions

¿Cuántos codones hay y qué codifican?

Hay 64 codones: 61 especifican aminoácidos y 3 son señales de parada; un codón también sirve como inicio habitual, estableciendo el marco de lectura.

¿Qué es el tambaleo (wobble)?

Un apareamiento de bases flexible en la tercera posición del codón que permite que un ARN de transferencia reconozca varios codones sinónimos, reduciendo el número de ARNt que necesita una célula.