FacebookTwitterEmailPrint
¿Qué es el código de ADN?
El código de ADN es realmente el «lenguaje de la vida». Contiene las instrucciones para crear un ser vivo. El código del ADN está formado por un alfabeto sencillo que consta de sólo cuatro «letras» y 64 «palabras» de tres letras llamadas codones. Puede resultar difícil de creer que la mayor parte de la maravillosa diversidad de la vida se base en un «lenguaje» más sencillo que el inglés, pero es cierto.
Este código no está formado literalmente por letras y palabras. En cambio, las cuatro letras representan cuatro moléculas individuales llamadas nucleótidos: timina (T), adenina (A), citosina (C) y guanina (G). El orden o la secuencia de estas bases crea un código genético único.
Estas «palabras» de codones en el código genético tienen tres nucleótidos cada una, y hay 64 de ellas. Si se hacen las cuentas, se trata del mayor número de combinaciones de tres letras que se pueden obtener con sólo cuatro letras. ATG y CCC son un par de ejemplos de codones.
Así como en los idiomas humanos como el inglés hay más que letras y palabras, como la puntuación, las comas, etc., lo mismo ocurre con el código genético. Por ejemplo, en lugar de escribir en mayúsculas el comienzo de una frase, el código genético casi siempre señala el inicio de nuevas instrucciones con ATG, uno de esos codones de tres letras.
Y en lugar de puntos, los genes terminan con uno de los tres codones diferentes: TAG, TAA, o TGA. Hay otras partes del ADN que no son codones que pueden actuar como una especie de puntuación o señales que, por ejemplo, indican cuándo, dónde y con qué fuerza debe leerse un gen.
¿Cómo codifica el ADN la información?
Una de las formas clave en que el ADN codifica la información dentro de las células es a través de los genes. Los seres humanos tienen alrededor de 20.000 genes. Cada gen tiene las instrucciones para fabricar una proteína específica, y cada proteína realiza un trabajo específico en la célula.
Por ejemplo, el gen de la lactasa tiene las instrucciones para fabricar la proteína lactasa. La proteína lactasa descompone el azúcar lactosa que se encuentra en la leche. Las personas con el gen de la lactasa desactivado son intolerantes a la lactosa.
Las instrucciones para fabricar estas proteínas están codificadas en los codones de tres nucleótidos de los que hablamos anteriormente. Pero al igual que un conjunto de instrucciones que hay que leer para conseguir construir algo, las instrucciones codificadas en el ADN también deben ser leídas.
Por ejemplo, el ADN con el código para fabricar la proteína lactasa no podrá descomponer el azúcar lactosa. En cambio, para digerir la lactosa, una célula debe leer primero el gen y luego fabricar la proteína lactasa.
El primer paso en la lectura de un gen es transferir la información del ADN al ARN mensajero (ARNm) utilizando una proteína llamada ARN polimerasa (en los humanos, la polimerasa que lee genes como la lactasa es la ARN polimerasa II). Este proceso se llama transcripción.
El ARNm se dirige entonces a una máquina de fabricación de proteínas en la célula llamada ribosoma. Es allí donde el ARNm se traduce en la proteína específica para la que tiene las instrucciones. El ARNm de la lactasa se traduce en la proteína lactasa en el ribosoma.
¿Qué codifican los codones?
Un codón es una secuencia de tres nucleótidos en una cadena de ADN o ARN. Cada codón es como una palabra de tres letras, y todos estos codones juntos forman las instrucciones del ADN (o ARN). Como sólo hay cuatro nucleótidos en el ADN y el ARN, sólo hay 64 codones posibles.
De los 64 codones, 61 codifican aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas. Las proteínas se fabrican uniendo una serie de aminoácidos. Cada proteína es diferente por el orden y el número de aminoácidos que tiene. Por lo tanto, el código del ADN no es más que las instrucciones para encadenar el número y el tipo de aminoácidos en el orden correcto.
Los tres codones que no codifican aminoácidos se llaman codones de parada. Piense en ellos como puntos al final de una frase. Sirven como señal de parada que indica al ribosoma que ha llegado al final de las instrucciones de la proteína y que debe dejar de añadir aminoácidos. En el ARN, la base nucleotídica timina (T) se sustituye por la base nucleotídica uracilo (U). Los tres codones de parada en el ARNm son UAG, UAA y UGA.
Aunque 61 codones codifican aminoácidos, los humanos sólo tienen 20 aminoácidos, por lo que hay más codones de los necesarios. Esto se conoce como redundancia. Un aminoácido puede tener más de un codón que lo codifique. Por ejemplo, tanto UUU como UUC codifican el aminoácido fenilalanina (Phe).
La redundancia ayuda a disminuir el impacto de los cambios en el ADN. Para que una proteína funcione de forma óptima, necesita tener el aminoácido correcto en el lugar adecuado. Cualquier cambio en un gen que cambie un aminoácido por otro puede hacer que una proteína deje de funcionar.
Aunque esto puede no ser un gran problema para el gen de la lactasa (sólo hay que tomar Lactaid cuando se bebe leche), para otros genes los efectos pueden ser más graves. La anemia de células falciformes es un caso en el que un solo cambio de aminoácido en el gen de la beta globina conduce a la enfermedad.
La redundancia hace que sea menos probable que las mutaciones den lugar a cambios de aminoácidos y, por tanto, a una posible enfermedad, ya que algunos cambios en el ADN, llamados mutaciones silenciosas, darán lugar al mismo aminoácido. Si una C sustituye a la última U en UCU para formar UCC, por ejemplo, el codón seguirá produciendo el mismo aminoácido: serina (Ser). Tener más de un codón por aminoácido puede evitar la creación de una proteína no funcional.
¿Cuántos codones posibles hay?
La mayoría de los organismos, como los humanos, tienen códigos genéticos similares con 64 codones que funcionan de la misma manera. De hecho, incluso recibe el nombre de «Código Genético Universal». Un ejemplo sería el ACG que codifica el aminoácido treonina (Thr) en humanos, gatos y plantas.
Sin embargo, investigaciones recientes muestran que algunas bacterias tienen codones que codifican de forma diferente. Por ejemplo, el codón de parada UGA puede codificar el aminoácido glicina (Gly) en algunas bacterias. Del mismo modo, el codón de parada UGA puede codificar para el triptófano en las mitocondrias de algunos organismos.
¿Para qué proporciona el código el ADN?
Sólo alrededor del dos por ciento del ADN dentro de las células codifica realmente para las proteínas. El resto se denomina a veces ADN basura, pero los científicos se han precipitado al llamarlo así. Este ADN no codificante tiene muchas funciones diferentes en la célula, como la regulación de los genes. El ADN no codificante puede ayudar a activar y desactivar los genes, proporcionar un lugar para que las proteínas se unan y puedan hacer su trabajo, etc. El estudio del ADN no codificante es un área de investigación muy activa en estos momentos.