El Lenguaje de la Vida: El Código Genético

¿Cómo está codificada en el ADN la información referente a la secuencia de aminoácidos de un polipéptido? Es sabido que todas las proteínas están constituidas por cadenas de aminoácidos, de los que sólo se usan 20, así que los polipéptidos (proteínas) se diferencian unos de otros sólo por el orden en que estén unidos los aminoácidos que los constituyen. El ADN, por su parte, contiene la información acerca de las secuencias de aminoácidos de todos los polipéptidos del organismo. Dado que la naturaleza del ADN y la de los polipéptidos son distintas, esa información debe ser guardada de forma cifrada de acuerdo con un código. El ADN está formado por sólo 4 nucleótidos cuya diferencia estriba en las bases que los constituyen, Adenina, Timina, Guanina y Citosina, es decir, la información que porta utiliza un alfabeto de cuatro letras (A, T, G y C).

Sin embargo, los polipéptidos utilizan 20, y cabe preguntarse cómo es posible que con las 4 letras del ADN se pueda codificar la información relativa a 20 aminoácidos diferentes para formar los polipéptidos. Para encontrar la solución a esta pregunta, y asumiendo que el orden de las bases en el ADN determina el orden de los aminoácidos en las proteínas, los científicos emplearon como primera aproximación la lógica de las técnicas criptográficas para proponer una hipótesis.

Si tomamos de una en una las cuatro bases el ADN sólo podría guardar información acerca de cuatro aminoácidos. Si el código se estableciese combinando esas cuatro bases de dos en dos, se podrían formar 42 combinaciones posibles, es decir, el ADN podría guardar información acerca de 16 aminoácidos. Si combinamos esas «letras» de tres en tres, se podrán formar 64 combinaciones. Con 20 hubiese bastado, pero como veremos, las combinaciones sobrantes también tienen un significado.

Durante los primeros años de la década de 1960 y gracias a los datos experimentales aportados por los
grupos de trabajo dirigidos por M. Nirenberg, Severo Ochoa y H.G. Khorana, se comprobó que la base del
código genético es el triplete (en el ADN), o codón (cuando nos referimos a ese triplete en el ARNm). Está constituido por una secuencia cualquiera de los tres nucleótidos de los cuatro posibles (de adenina, guanina, citosina y timina; el uracilo sustituye a la timina en el ARNm). El orden en que van los tripletes especifica el orden en que van los aminoácidos en las proteínas.

La Traducción

El proceso mediante el cual la información contenida en el ARNm, en un alfabeto de cuatro letras, es convertida, siguiendo las reglas del código genético, al alfabeto de 20 letras de los polipéptidos se le denomina traducción.

La síntesis del polipéptido cuya secuencia lleva cifrada el ARNm se inicia en los ribosomas. A través de un proceso enzimático, los ácidos ribonucleicos de transferencia (ARNt) van incorporando los correspondientes aminoácidos especificados por la secuencia lineal de codones del ARNm. Esto se consigue gracias a que existen tantos ARNts como codones distintos puede haber en el ARNm. La diferencia entre los ácidos ribonucleicos de transferencia radica en el triplete de nucleótidos complementario de cada uno de los codones del ARNm, denominado anticodón, y en el aminoácido que transporta, que no es otro que el especificado por su codón complementario. El resultado es la formación de un polipéptido con una función biológica concreta y distinta de la de cualquier otro cuya secuencia de aminoácidos sea diferente.