Mecanismos Fundamentales de la Genética Molecular: Retrotranscripción y Código Genético

La Retrotranscripción

Algunos virus llevan su información genética no en forma de ADN sino en forma de ARN. Dentro de los virus de ARN, los retrovirus son virus animales de ARN de una sola cadena. Estos virus poseen una enzima clave, la transcriptasa inversa, que es capaz de realizar una transcripción de ARN a ADN, proceso conocido como retrotranscripción o transcripción inversa.

El Código Genético

Se denomina código genético a la relación entre la secuencia de bases nitrogenadas de los nucleótidos presentes en el ARNm y la secuencia de aminoácidos que constituyen una proteína. Es, por tanto, la clave que permite la traducción del mensaje genético.

Una vez obtenida la copia del mensaje genético en forma de ARNm, esta dirige la síntesis de proteínas en los ribosomas. Para ello, el ARNm tiene dispuestas sus bases nitrogenadas en una secuencia que determina el orden en que han de unirse los distintos aminoácidos. Como solo hay cuatro bases nitrogenadas distintas, las señales codificadoras para los 20 aminoácidos deben estar constituidas por más de una base. Si cada señal estuviera formada por dos bases nitrogenadas, solo codificarían 4² = 16 aminoácidos. Por tanto, cada señal que codifica un aminoácido debe estar constituida por 3 bases nitrogenadas. De esta forma, existen 4³ = 64 tripletes distintos.

Características del Código Genético

• Los codones son tripletes de nucleótidos. Los nucleótidos se distinguen por las bases nitrogenadas.
• Carece de solapamiento. Los codones se disponen de forma lineal y continua, sin que entre ellos existan espacios y sin que compartan ninguna base nitrogenada; es decir, los tripletes no se solapan.
• Existen codones de inicio y de terminación. El codón de inicio de una proteína (normalmente AUG) codifica una N-formilmetionina en procariotas y una metionina en eucariotas. Los codones de terminación, de parada o codones sin sentido, que provocan la finalización de la síntesis de la cadena polipeptídica, suelen ser UAA, UAG y UGA.
• No presenta imperfección; es decir, ningún codón codifica más de un aminoácido.
• Es universal. El código es compartido por todos los organismos conocidos, incluyendo los virus; así, por ejemplo, el codón UUG codifica el aminoácido leucina tanto en procariotas como en eucariotas, lo mismo que ocurre con todos los codones. Este hecho indica que el código ha tenido un solo origen evolutivo. Recientemente, se ha descubierto que esta universalidad tiene excepciones: concretamente, las mitocondrias y algunos protozoos utilizan un código ligeramente diferente.
• Es degenerado. Esto significa que la mayoría de los aminoácidos, a excepción de la metionina y el triptófano, están codificados por más de un codón. Los codones que codifican para un mismo aminoácido se denominan codones sinónimos.

La degeneración del código genético supone una ventaja, ya que, aunque se produjera un error en la copia de un nucleótido, no tiene por qué alterar el orden de los aminoácidos. Por otro lado, si solo hubiese 20 tripletes traducibles, habría 44 tripletes sin sentido (codones de parada), lo que interrumpiría la síntesis de la cadena polipeptídica y originaría fragmentos proteicos no funcionales.