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10.6.1. El código genético

El código genético

El código genético es el conjunto de reglas que permite la traducción de una secuencia de nucleótidos del ARNm a una secuencia de aminoácidos que constituye una proteína, en todos los seres vivos, lo que demuestra que ha tenido un origen único o universal, al menos en el contexto de nuestro planeta.

El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. De ese modo, cada codón se corresponde con un aminoácido específico.

La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.

La traducción del mensaje genético a proteínas se puede realizar gracias a este “diccionario” llamado código genético. Aunque sólo hay 20 aminoácidos distintos que codificar, sólo se disponen de 4 bases nitrogenadas distintas para hacerlo. Por tanto, hará falta más de una base nitrogenada para codificar cada aminoácido. Si fueran dos bases nitrogenadas, codificarían 42=16 parejas distintas de bases que codificarían 16 aminoácidos distintos. Y si fueran tres bases distintas (un triplete), codificarían, 43=64 tripletes distintos, lo que podría servir para codificar incluso a más de los 20 aminoácidos que existen.

Debido a esto, el número de codones posibles es 64:

  • 61 codones codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG, y que codifica el aminoácido metionina).
  • 3 codones que no codifican ningún aminoácido, pero son señales de parada (UAA, UAG, y UGA).

Cada triplete (grupo de tres) nucleótidos de ARNm se llama codón. La secuencia de codones determina la secuencia de aminoácidos en una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función específica. Los tripletes del ADN que han sido transcritos a esos codones, se llaman codógenos.

Características del código genético

El código genético tiene las siguientes características:

  • Es universal. El código genético es compartido por todos los organismos conocidos, incluidos los virus y orgánulos. Así, por ejemplo, el codón UUU codifica el aminoácido fenilalanina tanto en procariotas como en eucariotas. Esto indica que el código genético ha tenido un origen único en todos los seres vivos conocidos. La palabra "universal" se refiere solamente a la vida en la Tierra, ya que no se ha comprobado la existencia de vida en otro planeta.

Aunque digamos que es universal, tiene algunas excepciones, como en las mitocondrias, protozoos y micoplasmas (un tipo de bacterias), cuyo código genético tiene alguna ligera diferencia.

  • El código genético está degenerado. Quiere decir que un aminoácido está codificado por más de un codón. Por ejemplo, aunque los codones GAA y GAG especifican el ácido glutámico (redundancia), ninguno especifica otro aminoácido (no existe ambigüedad). Todos aminoácidos, salvo la metionina y el triptófano, están codificados por más de un codón (codones sinónimos).

Esto puede ser una ventaja, ya que si por error se cambia un nucleótido, puede ser que no codifique otro aminoácido distinto y se genere otra proteína.

  • No presenta imperfección. No hay ambigüedad, ningún codón puede codificar más de un aminoácido, ya que si lo hiciera, sería un gran problema que un mismo gen codificase proteínas diferentes.
  • Es un código sin solapamientos. Los tripletes están dispuestos de manera lineal y continua, sin que entre ellos existan espacios y sin que compartan ninguna base nitrogenada. Su lectura se hace en un solo sentido (5´→3´), desde el codón de iniciación, que indica el comienzo de la proteína, hasta el codón de parada que indica su final. Sin embargo, un mismo ARNm puede tener varios codones de iniciación, lo que significa que se podrían sintetizar varios polipéptidos distintos a partir del mismo ARNm.

Cuestión de reflexión

Andalucía, Junio de 2019, opción A, cuestión 5

¿Qué característica tiene el código genético que permite a los investigadores introducir y expresar de forma correcta un gen de un organismo eucariota en uno procariota o viceversa? [1]. Razone la respuesta.

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Septiembre de 2019, opción B, cuestión 3.

A continuación, se muestra una cadena polipeptídica cuya secuencia es:

NH2 - Met - Cys - Glu - Trp - His - Phe - COOH

Usando el cuadro adjunto que contiene el código genético, responda. (2,5 puntos)

a) Indique una posible secuencia de ARNm que se traduzca en este polipéptido, así como su polaridad. (0,5 puntos)

b) Indique la secuencia de bases de ADN que codificaría el ARNm del apartado anterior. (0,5 puntos)

c) Señale una posible mutación de la secuencia de ADN que cambiaría el aminoácido His por Pro. ¿Qué tipo de mutación sería? (0,5 puntos)

d) ¿Dicha mutación se transmitirá a la descendencia? Razone la respuesta. (0,5 puntos)

e) Explique dos características del código genético. (0,5 puntos)

Aragón. Septiembre de 2018, Opción B, cuestión 1.

Suponga una cadena de ADN cuya secuencia es: (2,5 puntos)

                        3’ … TCTGGACCT ….5’

d) ¿Qué se entiende por código genético? (0,5 puntos)

Andalucía, Septiembre de 2018, opción A, cuestión 3.

a) Explique qué se entiende por código genético [0,6].

b) Defina los términos codón y anticodón [0,5].

c) ¿Qué son los codones sin sentido o de terminación? [0,4]

d) Describa dos características del código genético [0,5].

Aragón. Junio de 2009, opción A. 4. (2 puntos):

a) ¿Qué son las mutaciones?

b) Ejemplo de cada uno de los tipos que conozca.

c) ¿Qué significado biológico tienen?

d) ¿Es posible que un cambio de una sola base de un gen de lugar a la misma proteína?

e) ¿Es posible que el cambio de una sola base origine una proteína idéntica, pero mucho más corta?

f) ¿Un cambio de una base puede dar lugar a una proteína totalmente distinta?

Aragón. Junio de 2017, opción A. Cuestión 1

Explique brevemente: (2,5 puntos)

a) Código genético. (0,5 puntos)

Aragón. Septiembre de 2008, opción B. Cuestión 4. (1 punto). Septiembre de 2003, opción A. Cuestión 3. Junio de 2002, opción B, parte A. Cuestión 2.

Justifique el hecho de que genes con secuencias no idénticas de DNA puedan codificar la misma proteína.

Aragón. Septiembre de 2008, opción A. Cuestión 1Septiembre de 2001, opción B. Cuestión 1.

Tema de desarrollo corto (3 puntos). El código genético: explique qué es y cuáles son sus reglas o características.

País Vasco, Junio de 2017, opción A, cuestión 1.

Transcripción del ADN y código genético.

a) Explica en qué consiste la transcripción del ADN. Acompáñate de unos esquemas para ello (1 punto)

b) Explica brevemente qué es el código genético; ¿a qué se refiere cuando se dice que el código genético es universal? ¿y cuando se dice que está degenerado? (1 punto)

Andalucía, Junio de 2019, opción A, cuestión 5.

¿Qué característica tiene el código genético que permite a los investigadores introducir y expresar de forma correcta un gen de un organismo eucariota en uno procariota o viceversa? [1]. Razone la respuesta.

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