7.1 EL CÓDIGO GENÉTICO

El código genético es el conjunto de reglas usadas para traducir la secuencia de ARNm a secuencia de proteína. Se dilucidó en el año 1961 por Crick, Brenner y colaboradores.
Crick (1958) propuso la Hipótesis de la Secuencia ("existe una relación entre la ordenación lineal de nucleótidos en el ADN y la ordenación lineal de aminoácidos en los polipéptidos"),

 CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO

El CÓDIGO GENÉTICO es la relación que existe entre los tripletes de bases del RNA mensajero y los aminoácidos proteinogenésicos.

En el código genético, cada aminoácido está codificado por un codón o varios codones. En total hay 64 codones que codifican para 22 aminoácidos y 3 señales de parada de la traducción. Esto hace que el código sea redundante, lo que se denomina código degenerado, porque hay varios codones diferentes que codifican para un solo aminoácido.

Las características del código genético fueron establecidas experimentalmente por Fancis Crick, Sydney Brenner y colaboradores en 1961. Las principales características del código genético son las siguientes
El código está organizado en tripletes o codones: cada tres nucleótidos (triplete) determinan un aminoácido.
El código genético es degenerado: existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.
El código genético es no solapado o sin superposiciones: un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.
La lectura es "sin comas": el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin que existan espacios en blanco.
El código genético nuclear es universal: el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido. La principal excepción a la universalidad es el código genético mitocondrial.

7.2 EL PAPEL DEL ARN EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS.

7.2.1 TIPOS DE ARN

v  ARN mensajero (ARNm o RNAm): lleva la información sobre la secuencia de aminoácidos de la proteína desde el ADN. Es, por tanto, una molécula intermediaria entre el ADN y la proteína. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en el nucleoplasma del núcleo celular y de allí accede al citosol, donde se hallan los ribosomas.

v  ARN de transferencia (ARNt o tRNA): son cortos polímeros de unos 80 nucleótidos que transfiere un aminoácido específico al polipéptido en crecimiento; se unen a lugares específicos del ribosoma durante la traducción. Tienen un sitio específico para la fijación del aminoácido (extremo 3') y un anticodón formado por un triplete de nucleótidos que se une al codón complementario del ARNm mediante puentes de hidrógeno.

v  ARN ribosómico (ARNr o RNAr): se encuentra combinado con proteínas para formar los ribosomas. En procariotas, la subunidad mayor del ribosoma contiene dos moléculas de ARNr y la subunidad menor, una. En los eucariotas, la subunidad mayor contiene tres moléculas de ARNr y la menor, una. Son el componente catalítico de los ribosomas; se encargan de crear los enlaces peptídicos entre los aminoácidos durante la síntesis de proteínas.

v  ARN de interferencia (ARNi o iRNA): son moléculas de ARN que suprimen la expresión de genes específicos mediante mecanismos conocidos globalmente como ribointerferencia o interferencia por ARN. Se pueden clasificar en tres grandes grupos: Micro ARN (miARN o RNAmi) (son cadenas cortas de 21 ó 22 nucleótidos hallados en células eucariotas que se generan a partir de precursores específicos codificados en el genoma), ARN interferente pequeño (ARNip o siARN) (formados por 20-25 nucleótidos, se producen con frecuencia por rotura de ARN virales), ARN asociados a Piwi (son cadenas de 29-30 nucleótidos)

7.2.2 ESTRUCTURA RIBOSOMAL.

Los ribosomas son orgánulos sin membrana, sólo visibles al microscopio electrónico debido a su reducido tamaño

(29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Están en todas las células vivas. Su función es ensamblar proteínas a partir de la información genética que le llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero (ARNm).

El ribosoma consta de dos partes, la subunidad mayor y una menor, estas salen del núcleo por separado.
El ribosoma procarionta tiene un coeficiente de sedimentación de 70s y está formado por dos subunidades de 50s y 30s. Se puede encontrar en el citoplasma donde recibe el nombre de polisoma o polirribosa.
El ribosoma eucariota tiene un coeficiente de sedimentación de 80s, uno de 60s y otra de 40s Este se puede encontrar unido al retículo endoplasmático rugoso.

La unión de ambas subunidades se realiza en presencia de una concentración 0.001 M de iones Mg, si esta concentración disminuye se produciría la separación de las dos subunidades, es por lo tanto un proceso reversible.

Si la concentración molar de los iones Mg aumenta hasta 10 veces, se produce la unión de dos ribosomas para dar lugar a los dímeros. La ultraestructura del ribosoma es muy compleja, está formado por ARN ribosómico y proteínas.

Los ribosomas son responsables del aspecto granuloso del citoplasma de las células. Es el orgánulo más abundante, hay varios millones por célula.

7.2.3 PROCARIÓTICO

Los ribosomas de procariotas y eucariotas son muy similares, donde cada una está constituida por rRNA y proteínas específicas. Cada ribosomas está formado por dos subunidades, una pequeña y otra grande, que se mantienen juntas formando un complejo de varios miles de Daltons. En una célula procariota suelen existir entre 10.000 y 15.000 ribosomas,

En procariotas, el ribosoma completo tiene un tamaño de unos 23 nm con un coeficiente de sedimentación 70S y puede ser descompuesto en una subunidad grande 50S y otra pequeña de 30S. El coeficiente de sedimentación es una medida de la velocidad con el que una partícula sedimenta al ser ultra centrifugada, se mide en unidades S de Svedberg. La subunidad 50S está constituida de dos tipos de rRNA: 23 S y 5S y 32 proteínas ribosómicas diferentes. Cada subunidad ribosómica contiene una copia única de los rRNAs y una única copia (con alguna excepción) de cada proteína ribosómica. Por otra parte la 30S contiene un solo rRNA 16S más 21 proteínas ribosomales diferentes. La razón para que coeficientes de las subunidades individuales no se añadan para obtener el coeficiente de sedimentación de la partícula ribosómica completa es que este no es proporcional al peso de la partícula sino a la también a la forma tridmiensional (3-D). En conjunto la forma del ribosoma completo es diferente de las subunidad individuales dando cuenta de ese hecho.