Bloque 4. Genética
Código genético y traducción
Al terminar vas a poder explicar por qué el codón tiene tres bases y no dos, leer una secuencia con la tabla del código genético sin equivocarte de marco, y contar qué hace exactamente el ARN de transferencia.
Por qué el codón tiene tres bases
El código genético es el conjunto de reglas que dice cómo una secuencia de bases del ARN mensajero se convierte en una secuencia de aminoácidos. La unidad es el codón: tres bases seguidas del ARNm que especifican un aminoácido.
Que sean tres no es una convención: es el número mínimo que alcanza, y se puede razonar contando.
- Si el codón fuera de una base, con 4 bases habría 4 combinaciones. Faltarían 16 aminoácidos.
- Si fuera de dos, habría 4² = 16 combinaciones. Todavía faltarían cuatro.
- Con tres, hay 4³ = 64 combinaciones. Alcanza y sobra para los 20 aminoácidos.
Por eso el código es de tripletes: dos no alcanzaban y tres ya era suficiente. Y esa sobra —64 señales para 20 significados— es la causa directa de la característica siguiente.
Los números del código genético
| Dato | Cuánto | Por qué es así |
|---|---|---|
| Bases distintas en el ARNm | 4 | A, U, G, C |
| Codones posibles | 64 | 4³, porque el codón son tres bases |
| Codones que codifican aminoácidos | 61 | varios distintos dan el mismo aminoácido |
| Codones de paro | 3 | UAA, UAG y UGA |
| Aminoácidos | 20 | muchos menos que codones: de ahí la redundancia |
El codón de inicio es AUG, que además codifica metionina. Por eso toda proteína recién sintetizada empieza con metionina (después puede recortarse).
Las cuatro características, y para qué sirve cada una
- Degenerado. Varios codones distintos codifican el mismo aminoácido: seis para la leucina, por ejemplo. No es un defecto, es una protección: si una mutación cambia la tercera base de un codón, muchas veces el aminoácido sigue siendo el mismo y la proteína no cambia. La redundancia amortigua los errores de copia.
- Universal. El mismo codón significa lo mismo en una bacteria, en un roble y en una persona. Eso es evidencia de que todos los seres vivos venimos de un antepasado común: un código compartido no se inventa dos veces igual por casualidad. Y es lo que permite, en la práctica, insertar un gen humano en una bacteria y que la bacteria fabrique la proteína humana.
- Sin solapamiento. Cada base pertenece a un solo codón. La base número 4 empieza el segundo codón y no se vuelve a usar en el primero.
- Sin comas. Se lee de corrido, sin separadores. Por eso el punto de partida lo decide todo: si se empieza a contar una base corrida, todos los codones siguientes cambian. A ese punto de partida se le llama marco de lectura.
La traducción, pieza por pieza
La traducción ocurre en el ribosoma, en el citoplasma. Intervienen tres moléculas y cada una tiene un papel claro:
- El ARN mensajero (ARNm) trae el mensaje en codones.
- El ribosoma es la máquina: sujeta el ARNm, lo va corriendo de a tres bases y une los aminoácidos entre sí.
- El ARN de transferencia (ARNt) es el traductor propiamente dicho.
Qué hace el ARNt, que es lo que casi nunca se explica. El ARNm está escrito en bases y la proteína está hecha de aminoácidos: son dos lenguajes distintos, y hace falta algo que toque los dos. El ARNt tiene justamente dos extremos:
- En uno lleva un anticodón: tres bases que se aparean con el codón del ARNm, como cualquier apareamiento de bases.
- En el otro lleva el aminoácido que le corresponde a ese codón.
Ese es el diccionario físico del código genético. El apareamiento del anticodón es lo que decide qué aminoácido llega, y por eso el código funciona sin que nadie tenga que "leer" nada: es química.
Las tres etapas:
- Iniciación. El ribosoma se ensambla sobre el ARNm y busca el codón AUG. Ahí queda fijado el marco de lectura para todo el resto.
- Elongación. Llega el ARNt cuyo anticodón se aparea con el codón siguiente, su aminoácido se une al anterior por un enlace peptídico, y el ribosoma avanza tres bases. Se repite.
- Terminación. Cuando aparece un codón de paro (UAA, UAG o UGA), no hay ningún ARNt con ese anticodón. Nada encaja, la cadena no puede seguir y la proteína se libera. El paro no es una orden: es la ausencia de traductor.
Un ejemplo resuelto
ARNm: 5'-AUG-CCC-UUU-UAA-3'
- AUG → metionina (Met). Además marca el inicio.
- CCC → prolina (Pro).
- UUU → fenilalanina (Phe).
- UAA → paro. No aporta aminoácido.
Proteína: Met – Pro – Phe. Tres aminoácidos, no cuatro: el codón de paro no se traduce, solo detiene.
Y comprobá el marco: si por error empezaras a leer desde la segunda base —UGC-CCU-UUU-AA—, saldrían aminoácidos completamente distintos. Por eso siempre se empieza en el AUG.
Los errores que más se cobran
- Contar el codón de paro como un aminoácido. No aporta ninguno.
- Empezar a leer desde la primera base sin buscar el AUG. El marco lo fija el codón de inicio.
- Leer en sentido 3'→5'. El ARNm se lee siempre 5'→3'.
- Confundir codón con anticodón. El codón está en el ARNm; el anticodón, en el ARNt, y son complementarios entre sí.
Tip para el examen
Casi todo se deduce de dos cosas. Primera: hay 64 codones para 20 aminoácidos, y de esa sobra salen la degeneración y los tres codones de paro; la degeneración además explica por qué muchas mutaciones no cambian nada. Segunda: el ARNt tiene un anticodón de un lado y un aminoácido del otro, y por eso el código funciona solo con apareamiento de bases. Para resolver un ejercicio: buscá el AUG, separá de tres en tres desde ahí, traducí con la tabla y frená en el codón de paro sin contarlo.