codigo genetico, Apuntes de Bioquímica

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CODIGO GENETICO Y GENERALIDADES DE

TRADUCCION

TRADUCCION



Corresponde al proceso en la

cadena de producción de una

proteína donde tiene lugar la

lectura de una combinación de

bases nitrogenadas

provenientes del RNAm.



Por lo tanto, se define como

mecanismo de traducción a la

determinación de una

secuencia aminoacídica.



Procariontes = proceso “in

toto”.



Eucariontes = proceso

citoplasmático.

PROCESOS EN PROCARIONTES Y EUCARIONTES

Cómo el DNA codifica la información?



El mensaje genético contiene la secuencia de aminoácidos de

las proteínas. La secuencia de bases en el DNA es el único

elemento variable en este polímero monótonamente repetitivo,

de tal suerte que la secuencia de aminoácidos en una proteína,

está especificada por un segmento de DNA.



Una secuencia de bases en el DNA puede especificar una

secuencia de aminoácidos en muchas maneras.



Con solamente 4 bases para codificar 20 aminoácidos, un

grupo de muchas bases, denominado “codón”, es necesario

para especificar un solo aminoácido.



Un código de tripletes (3 bases por codon), es el mínimamente

requerido:

# de bases por codón

3

bases diferentes combinaciones

Con un código de tripletes, existen dos posibilidades:

Existen 44 codones que no codifican para aminoácidos.

Algunos aminoácidos son codificados por más de un

codón.

Desde el punto de vista matemático, un código como el

descrito en la opción b, se denomina como redundante o

Degenerado.

En 1961, al estudiar las mutaciones inducidas por la proflavina en el

bacteriofago T4, Francis Crick y Sydney Brenner, determinaron el

carácter de tripletes del código genético.

Las conclusiones a las que llegaron son las siguientes:

1.- El código genético es leído de forma secuencial, iniciando en un

punto fijo en el gen. La inserción o supresión de un nucleótido modifica

el marco de lectura en el cual los nucleótidos son leídos como codones

(a estas mutaciones también se les denomina mutaciones de

corrimiento del marco de lectura). Por lo tanto, el código no tiene

puntuaciones internas que indiquen el marco de lectura. Esto significa

que el código genético está libre de comas (o espacios).

2.- El código genético es un código de tripletes.

3.- Todos o casi todos los 64 codones codifican para un aminoácido; lo

que significa que el código es redundante.

HISTORIA

Marcos de Lectura



Cada set de tres nucleótidos del RNAm se

denomina codón.

AUG CCA GGC AAA

Met Pro Gly Lys

A UGC CAG GCA AA

Cys Glu Ala

“reading frames”

AUG CAG GGC AAA

U

UAG

Stop codon

mutación

Colinealidad

Cada tRNA contiene

una secuencia

trinucleotídica

denominada anticodón

que es complementaria

con un codón en el

mRNA para un

aminoácido específico.

Cada aminoácido es

unido a su tRNA

correspondiente a

través de la acción de

una enzima específica

que reconoce ambas

moléculas (el proceso se

denomina "cargado").

Durante muchos años se pensó que el código genético estándar

(mostrado en la Tabla de codones anterior), era universal. Esta

observación se debió a que muchos genes de diferentes organismos

(por ejemplo los de humano), pueden ser traducidos por Escherichia

coli ; este hecho es la base de la Ingeniería Genética.

En 1981 se describió que el código genético de ciertas mitocondrias

(en ellas existe la maquinaria para sintetizar entre 10 y 20 proteínas

mitocondriales, el resto proviene de información en el núcleo), es una

variante de código genético estándar.

Por ejemplo en las mitocondrias de mamíferos, AUA así como AUG

(en el código estándar) es el codón iniciación/Met; UGA especifica Trp

en vez de la señal de terminación. AGA y AGG son señales de

terminación en vez de Arg.

De esta manera las mitocondrias simplifican el código estándar

incrementando la degeneración.

Función y Estructura de

Ribosomas

Los ribosomas se observaron por primera vez la década de los

30´s por Albert Claude en homogenizados celulares utilizando

microscopía de campo oscuro.Claude los denominó

"microsomas".

Fue hasta la década de los 50´s cuando George Palade los

observó por microscopía electrónica, pero pensó que eran

artefactos de la técnica.

El nombre de ribosomas deriva de que en Escherichia coli ,

están formados por aproximadamente 2/3 partes de RNA y 1/3 de

proteína (los microsomas son en realidad las vesículas formadas

por el retículo endoplásmico, son ricos en ribosomas y es posible

aislarlos por centrifugación diferencial).

El RNAr 16S que fue secuenciado por Harry Noller, y

consiste de 1542 nucleótidos. Una búsqueda

computarizada de esta secuencia, señala que

presenta una estructura de doble hélice, la

comparación de las secuencias del RNAr 16S de varios

procariontes, suponiendo que son evolutivamente

conservados, ha permitido proponer a la estructura

tridimensional que los conforma.

Esta estructura forma cuatro dominios.

La subunidad grande también ha sido secuenciada y

presenta al igual que la 16S, estructura secundaria.

Las proteínas ribosomales son difíciles de separar por que ellas

son insolubles en agua. Por convención las proteínas de la

subunidad grande se denominan L y las de la pequeña S (de

L arge y S mall), seguido de un número que indica su posición de

arriba a la izquierda hacia abajo a la derecha en una

electroforesis en gel de doble dimensión

Las subunidades ribosomales se forman, bajo las

condiciones apropiadas a partir de mezclas de

numerosos componentes macromoleculares, son

entidades autoensamblables.

Esta observación la hizo Masayasu Nomura a través

de experimentos de reconstitución parcial. Si un

componente macromolecular falta en una mezcla de

proteínas y RNA, los componentes que no puedan

unirse a la subunidad parcialmente ensamblada,

probablemente, interactúan con el componente

omitido.

De tal forma que en la actualidad, se cuenta con el

mapa de la subunidad pequeña.