información complementaria

INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA
Preguntas básicas sobre el genoma y los elementos del código genético
¿Qué es el genoma?
Es el conjunto de instrucciones genéticas de cada organismo. Las instrucciones genéticas
(genes) se encuentran en el DNA de las células, que es una larga cadena de nucleótidos
formada por: Adenina (A) Timina (T), Guanina G), Citosina (C). El genoma es una
combinación larguísima de sólo 4 letras: ACGGTGATTCTCCAATT…
¿Qué es el código genético?
Es un conjunto de normas que permiten la conversión de secuencias de ácidos nucleicos
(DNA o RNA) a proteínas dentro de las células de los seres vivos, en el proceso denominado
síntesis de proteínas.
¿Qué son las proteínas?
Son las “obreras” de las células y llevan a cabo la gran mayoría de sus funciones. Las
células sintetizan proteínas según las necesidades y funciones que han de realizar en el
organismo. Los organismos son más exitosos si el nivel de producción de proteínas de las
células es eficiente y fiable. Los genomas han evolucionado para optimizar su actividad y
producir la máxima cantidad posible de proteínas con un mínimo de errores.
¿Cómo se pasa de DNA a proteínas?
De DNA a RNA
Primero es necesario traducir la información de 4 letras del DNA a otro lenguaje, el del
RNA, que también es de 4 nucleótidos (o letras): Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G),
Citosina (C). Esta primera traducción da como resultado una cadena de nucleótidos que se
agrupa en series de tres (tripletes de bases o codones), por ejemplo: UUU CGA UUG CUG
UAG GUU UAA etc….
De RNA a proteínas
Todas las proteínas están hechas de aminoácidos. En general, para hacer proteínas se
utilizan veinte aminoácidos diferentes y las proteínas son largas cadenas de combinaciones
y repeticiones de estos 20 aminoácidos. Para hacer una proteína, hay que traducir cada
serie de tres bases del mRNA (RNA mensajero) a los aminoácidos correspondientes. Cada
combinación de tripletes de RNA corresponde a un aminoácido. Ejemplo: GUU: valina; CGA:
arginina…
Correspondencia entre codones y aminoácidos
Hay un máximo de 61 combinaciones de tripletes o codones que codifican para sólo 20
aminoácidos. Por lo tanto, más de un codón codifica para el mismo aminoácido. Se sabe
que en cualquier genoma estos codones no están equitativamente representados, es decir,
cada organismo tiene un triplete preferente para un aminoácido concreto. Pero hasta ahora
no se sabía exactamente el porqué de esta repartición. El artículo da una respuesta a la
existencia de esta desviación.
Los tRNA, las moléculas traductoras de RNA a aminoácido
En el proceso de traducción de codones a aminoácidos intervienen los tRNA. Los tRNA son la
pieza clave de la traducción del código genético y permiten pasar de una cadena de RNA a
una cadena de aminoácidos. Cada tRNA está diseñado para transportar uno de los 20
aminoácids al ribosoma, donde las proteínas se sintetizan. Todos los tRNAs tienen la misma
forma: en un extremo llevan una combinación única de tripletes y, en el otro, el
aminoácido con que corresponde aquella combinación (ver dibujo). Ya dentro del ribosoma
el lado del tRNA con el triplete se engancha al triplete complementario de la cadena de
mRNA mientras que, por arriba, el aminoácido que el tRNA lleva pegado se libera y se une
al aminoácido anterior, haciendo crecer la cadena hasta que se acaba la “lectura” del gen
correspondiente a aquella proteína (como muestra el dibujo).
Enzimas de modificación
Existen unos enzimas que modifican los tRNAs para que puedan leer más de un triplete,
generando una especie de tRNAs “comodines”, facilitando que la traducción de proteínas
sea más rápida si en el gen X hay más cantidad de tripletes que pueden ser leídos por estos
tRNAs modificados.
Los autores han descubierto que la presencia de estos enzimas ha sido un factor de presión
evolutiva que ha contribuido a la separación inicial de los diferentes grupos de especies
(eucariotas, bacterias y arqueobacterias). Este descubrimiento permite entender mejor las
diferencias que se observan en los genomas de estos organismos, y abre una nueva vía para
la mejora de la producción de proteínas en todos los ámbitos de la biotecnología.