Código genético

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Código genético, mecanismo mediante el cual la información genética contenida en el ácido desoxirribonucleico (ADN) de los cromosomas se transcribe a otro ácido nucleico llamado ácido ribonucleico (ARN) y a continuación a las proteínas. El código genético es indispensable para realizar, a partir de la doble hélice de los genes formada por nucleótidos, la síntesis de proteínas, que son cadenas de aminoácidos; cada proteína tiene una secuencia precisa de aminoácidos.

La estructura tridimensional en forma de doble hélice de la molécula de ADN fue demostrada por James D. Watson y Francis Crick en 1953 a partir de sus componentes fundamentales (azúcar, base nitrogenada y fósforo) y de imágenes cristalográficas. Pero faltaba averiguar cómo interpreta el organismo la secuencia de las distintas bases que forman la estructura lineal del ADN para sintetizar las cadenas de aminoácidos de las proteínas. La solución a este enigma, el código genético, se halló en 1966 gracias a la colaboración entre numerosos investigadores, entre ellos Marshall Nirenberg.

El código genético asocia a cada triplete de bases del ADN, llamado codón, un aminoácido concreto. Con los cuatro tipos de bases (U, uracilo; A, adenina; G, guanina; y C, citosina) que forman la molécula de ARN, sintetizada de manera complementaria a partir de la de ADN, se pueden formar 64 tripletes distintos (por ejemplo, UAC, UGG y AUC, entre otros). Cada codón se atribuye a un aminoácido concreto de los veinte posibles sin ninguna ambigüedad. Como hay menos aminoácidos que codones, algunos de aquéllos quedan designados por varios de éstos. Así, los seis tripletes UUA, UUG, CUU, CUC, CUA y CUG designan el aminoácido leucina y los dos AGU y AGC la serina; en cambio, el triptófano queda designado por un solo codón, UGG. La mayor parte de los aminoácidos están determinados de manera casi unívoca por sus dos primeras bases y, en muchos casos, el tercer nucleótido es un complemento indiferente o designa otro aminoácido de una familia próxima. Esta propiedad contribuye a limitar las consecuencias de los errores de copia o lectura.

En estas condiciones, la secuencia de ADN “ACC GCA AGC ATG AAT TTT TAC CTT” se convierte en la “UGG CGU UCG UAC UUA AAA AUG GAA” de ARN, que a su vez corresponde a la secuencia proteica “triptófano - arginina - serina - tirosina - leucina - lisina - metionina - glutamato”.

No todos los codones codifican un aminoácido. Tres de ellos —UAG, UAA, UGA— no se atribuyen a ninguno, pero desempeñan una función muy importante: señalan el final de la parte codificadora de la hebra de ARN. Cuando la lectura del complejo ribosómico llega a su altura, se interrumpe la síntesis de proteína.

El código genético de traducción lo utilizan todas las especies vivientes, desde las bacterias hasta el ser humano y los vegetales. Esta simple constatación demuestra el origen común de todos los seres vivos.