Síntesis de proteínas Evangelina Maldonado Código genético El ADN solo tiene cuatro letras diferentes: A, T, C y G. Pero una proteína puede tener 20 aminoácidos diferentes. C ódigo genético : conjunto de reglas que define cómo se traduce una secuencia de nucleótidos en el ARNm a una secuencia de aminoácidos en una proteína. Este código es universal y se encuentra conservado en todos los organismos vivos (con pequeñas excepciones). Con algunas excepciones menores, casi todas las especies utilizan el mismo código genético para la síntesis de proteínas. Que exista un solo código genético es una prueba contundente de que toda la vida en la Tierra comparte un origen común Se cree que este ancestro común ya tenía el mismo código genético degenerado que tenemos idéntico todos los seres vivos (salvo dos o tres excepciones en el mundo). Traducción Se produce una proteína (cadena de aa ) a partir del mensaje del ARNm. Esto ocurre en el ribosoma y requiere de ARNt D ogma central : los genes especifican la secuencia de los ARNm, que a su vez especifican la secuencia de aminoácidos que componen todas las proteínas. El flujo de información genética es desde ADN hasta ARNm y luego a las proteínas. Como la información almacenada en el ADN es fundamental para la función celular, la célula hace copias de esta información en ARNm para la síntesis de proteínas, manteniendo el ADN intacto y protegido Los aminoácidos que no pueden ser sintetizados por el organismo y deben incorporarse con la dieta se llaman: esenciales Los aminoácidos que el organismo es capaz de sintetizar por sí mismo se llaman: no esenciales Cada aminoácido se define por una secuencia de tres nucleótidos llamada codón triplete Los dobletes de nucleótidos no serían suficientes para especificar cada aminoácido porque solo hay 16 posibles combinaciones de dos nucleótidos (4 2 ). En contraste, hay 64 posibles tripletes de nucleótidos (4 3 ) : mucho más que el número de aminoácidos (20) Si la secuencia de una proteína se codificara en cuartetos en lugar de tripletes, los genes tendrían que ser un 33 % más largos. Y si usáramos quintetos, los genes serían un 66 % más largos El codón triplete es el punto óptimo que la naturaleza estableció para cubrir todos los aminoácidos posibles. Codones de 4 o 5 letras darían lugar a muchas más combinaciones de las necesarias. Si los codones fueran más largos, los genes serían demasiado grandes. De los 20 aminoácidos clásicos, sólo 2 (metionina y triptófano) están codificados por 1 sólo codón. Al contrario, 3 aminoácidos (leucina, serina y arginina) están codificados por 6 codones cada uno. Los distintos codones que codifican para un mismo aminoácido se denominan codones sinónimos El codón AUG especifica al aminoácido metionina, pero también sirve como codón de inicio para iniciar la traducción. Este codón de inicio AUG está cerca del extremo 5' del ARNm. Luego, el ARNm se lee en grupos de tres hasta que se encuentra un codón de terminación U n aminoácido dado podría estar codificado por más de un triplete de nucleótidos. Estos tripletes de nucleótidos se denominan codones tres de los 64 codones terminan la síntesis de proteínas y liberan el polipéptido de la maquinaria de traducción. Estos tripletes se denominan codones sin sentido o codones de terminación La especificación de un solo aminoácido por múltiples codones similares se denomina " degeneración ". La degeneración es un mecanismo celular para reducir el impacto negativo de las mutaciones aleatorias. Los codones que especifican el mismo aminoácido generalmente difieren solo en un nucleótido. Los aminoácidos con cadenas laterales químicamente similares están codificados por codones similares. Ej , el aspartato ( Asp ) y el glutamato ( Glu ) C odones sinónimos (codifican el mismo aa ): permite que que ciertas mutaciones puntuales ( mutaciones silenciosas ) carezcan de consecuencias para el organismo, al afectar a los nucleótidos no coincidentes de codones sinónimos. Ej , una mutación del tercer nucleótido (A) en el codón GCA, por otro (G, C, C), altera la secuencia hereditaria (el gen), pero el nuevo codón seguirá codificando para el mismo aminoácido (alanina) y no altera la proteína final Una mutación por sustitución de un solo nucleótido puede especificar el mismo aminoácido y no tener efecto, o especificar un aminoácido similar, lo que impide que la proteína se vuelva completamente inoperante. Ribosomas Orgánulos celulares encargados de la traducción del ARNm a proteínas. Son estructuras muy pequeñas (32 nanómetros en células eucariotas) formadas principalmente por ARN ribosómico y proteína s.