UNIDAD 7 TRADUCCIÓN DEL ARN MENSAJERO

La traducción del mRNA consiste en: la síntesis de las proteínas mediante la unión de aminoácidos según el orden establecido por la secuencia de nucleótidos del mRNA y el código genético. 

7.1 El código genético

El código genético se encarga de descifrar a qué triplete de nucleótidos corresponde cada residuo de aminoácido. El que haya más codones (64) que aminoácidos proteinógenos (20) hace que el mismo aminoácido pueda usar varios codones para su determinación (codones sinónimos), por lo que se dice que el código genético está degenerado. El hecho de que el código genético no fuera ni solapante ni puntuado se demostró en 1961 por los experimentos de Francis Crick y Sidney Brenner: inserciones/deleciones de 1 o 2 nucleótidos en una secuencia alteran la secuencia de la proteína resultante, pero no si se insertan/delecionan 3 nucleótidos.

El código genético tal cual se descubrió es casi universal: los mismos codones determinan los mismo aminoácidos en todos los organismos (eucariotas y procariotas). Sin embargo, existen variaciones del código genético circunscritas a mitocondrias y algunos protozoos. Son 14 los codones que pueden acabar variando, pudiendose encontrar algunos casos como las mitocondrias de levaduras en las que son 9 los codones distintos. En procariotas, el codón UGA que en determinados contextos puede determinar el aminoácido selenocisteína (Cys que en lugar de S tiene Se). Este aminoácido se incorpora durante la traducción, no surge de modificación postraduccional.

El código no parece haber sido asignado al azar, sino siguiendo una lógica adaptativa para minimizar los efectos de las mutaciones. Así, transiciones en la tercera base del codón no alteran el aminoácido correspontiente, los codones con U en la segunda posición corresponden a aminoácidos hidrófobos, y los que tienen A en la segunda posición son hidrófilos.

La señal de inicio comúnmente utilizada en la traducción es AUG. De forma muy excepcional, los procariotas pueden usar los codones GUG o UUG como inicios de traducción, incorporando en cualquiera de los casos fMet. Así que todas las proteínas comienzan por Met, aunque luego se puedan procesar postraduccionalmente y perderla.

Las señales de parada son las casi universales UAG (ámbar), UAA (ocre), y UGA (ópalo). El que 3 de 64 codones sean de parada indicaría que la síntesis de proteínas se detendría cada 21 aminoácidos (3/64 = 1/21). Pero en la región estructural de los genes de proteínas la frecuencia de los codones de parada es inferior a lo esperado para permitir unos marcos abiertos de lectura muy extensos.

Como 3 señales de parada son más que suficientes, era esperable que algunos protozoos y mitocondrias cambien algunos de estos codones por significado para un aminoácido.

La frecuencia con la que se usa un aminoácido un un marco abierto de lectura se correlaciona bastante bien con la cantidad de codones que utiliza. Así, Trp y Met son los que sólo tienen un codón y se usan poco, mientras que Leu y Ser que tienen 6 codones son muy abundantes. La excepción es la Arg que es muy poco abundante a pesar de tener 4 codones. Se debe a que 4 de ellos empiezan por GC, doblete especialmente infrecuente en las zonas codificantes del DNA.