2. CODIGO GENETICO

 

      Area: Ciencias Naturales                                               Asignatura:  Biología   Grado : 9-1
CODIGO GENETICO                                   

Es el conjunto de normas contenidas en el ADN de cada ser vivo que existe, y que sirve de modelo en la síntesis de cada una de las proteínas necesarias para la vida. Es un patrón contenido en nuestro organismo, con las instrucciones para el crecimiento, la nutrición y la reproducción de las sustancias mismas que nos componen. Este material se encuentra en el núcleo de las células.

Todos los seres vivos tenemos un código genético, pero no tenemos el mismo idéntico genoma, es decir, nuestro código no está ordenado de la misma exacta manera.

El código genético es el conjunto de reglas que permite la traducción de una secuencia de nucleótidos del ARNm a una secuencia de aminoácidos que constituye una proteína, en todos los seres vivos, lo que demuestra que ha tenido un origen único o universal, al menos en el contexto de nuestro planeta.

El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamados codones,y aminoacidos . De ese modo, cada codón se corresponde con un aminoácido específico.

La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN                     y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.

La traducción del mensaje genético a proteínas se puede realizar gracias a este “diccionario” llamado código genético. Aunque sólo hay 20 aminoácidos distintos que codificar, sólo se disponen de 4 bases nitrogenadas distintas para hacerlo. Por tanto, hará falta más de una base nitrogenada para codificar cada aminoácido.             

        Si fueran dos bases nitrogenadas, codificarían 4²=16 parejas distintas de bases que codificarían 16 aminoácidos distintos.  

     Y si fueran tres bases distintas (un triplete), codificarían, 4³=64 tripletes distintos, lo que podría servir para codificar incluso a más de los 20 aminoácidos que existen.   Debido a esto, el número de codones posibles es 64.                                                                                                                                                                           - De los cuales 61 codones codifican aminoácidos (siendo además uno de ellos el codón de inicio, AUG, y que codifica el aminoácido metionina.

      -   3 codones que no codifican ningún aminoácido, pero son señales de parada (UAA, UAG, y UGA).

Cada triplete (grupo de tres) bases de ARNm se llama codón. La secuencia de codones determina la secuencia de aminoácidos en una proteína en concreto, que tendrá una estructura y una función específica.

Los tripletes del ADN que han sido transcritos a esos codones, se llaman codógenos.

El código genético tiene las siguientes características:

• Es universal. Es compartido por todos los organismos conocidos, incluidos los virus y orgánulos. Así, por ejemplo, el codón UUU codifica el aminoácido fenilalanina tanto en procariotas como en eucariotas. Esto indica que el código genético ha tenido un origen único en todos los seres vivos conocidos. (La palabra "universal" se refiere solamente a la vida en la Tierra, ya que no se ha comprobado la existencia de vida en otro planeta.)

Aunque digamos que es universal, tiene algunas excepciones, como en las mitocondrias, protozoos y micoplasmas (un tipo de bacterias), cuyo código genético tiene alguna ligera diferencia.

• Está degenerado. Quiere decir que un aminoácido está codificado por más de un codón. Por ejemplo, aunque los codones GAA y GAG especifican el ácido glutámico (redundancia), ninguno especifica otro aminoácido (no existe ambigüedad).

Todos aminoácidos, salvo la metionina y el triptófano, están codificados por más de un codón (codones sinónimos).  Esto puede ser una ventaja, ya que si por error se cambia un nucleótido, puede ser que no codifique otro aminoácido distinto y se genere otra proteína.

• No presenta imperfección. No hay ambigüedad, ningún codón puede codificar más de un aminoácido, ya que si lo hiciera, sería un gran problema que un mismo gen codificase proteínas diferentes.
• Es un código sin solapamientos. Los tripletes están dispuestos de manera lineal y continua, sin que entre ellos existan espacios y sin que compartan ninguna base nitrogenada. Su lectura se hace en un solo sentido (5´→3´), desde el codón de iniciación, que indica el comienzo de la proteína, hasta el codón de parada que indica su final. Sin embargo, un mismo ARNm puede tener varios codones de iniciación, lo que significa que se podrían sintetizar varios polipéptidos distintos a partir del mismo ARNm.

Códigos de los aminoácidos

Código (1 letra)	Código (3 letras)	Aminoácido
A	Ala	Alanina
R	Arg	Arginina
N	Asn	Asparagina
D	Asp	Aspartato
C	Cys	Cisteína
Q	Gln	Glutamina
E	Glu	Ácido glutámico
G	Gly	Glicina
H	His	Histidina
I	Ile	Isoleucina
L	Leu	Leucina
K	Lys	Lisina
M	Met	Metionina
F	Phe	Fenilalanina
P	Pro	Prolina
S	Ser	Serina
T	Thr	Treonina
W	Trp	Triptófano
Y	Tyr	Tirosina
V	Val	Valina

ORGANIZACION DEL MATERIAL GENETICO

    Area: Ciencias Naturales         Asignatura: Biología                Grado _____ Profesor________ 07/05/18

Tema. ADN, ARN,

¿CÓMO ES Y DE QUÉ FORMA ESTÁ ORGANIZADO EL MATERIAL GENÉTICO ADN?

Al realizar un viaje imaginario a una célula.  Entramos a través de la membrana celular, recorremos parte del citoplasma, llegamos al núcleo; allí encontramos el nucléolo y nuestro objeto de estudio: El material genético.  Este se encuentra, en el caso de los organismos eucarióticos, organizado en unos pequeños paquetes llamados cromosomas . Los cromosomas  son las estructuras, formadas por ADN y proteínas, que contienen la información genética del individuo. Están en el núcleo celular, aunque sólo se hacen visibles cuando la célula se está dividiendo (mitosis o meiosis). En interfase no se pueden ver porque están en forma de cromatina.                                 En células eucariotas, los cromosomas son lineales, más o menos alargado. En células procariotas, el cromosoma bacteriano es circular. El ADN está formado por una sucesión de nucleótidos (dos cadenas antiparalelas) que sólo se diferencian en sus bases nitrogenadas, por lo que se pueden representar únicamente por su secuencia de bases nitrogenadas AAAGAACTGTAACCTGCACAGTCACGTGACGTAGTCCCAGTGCACGTGC... Esta serie de bases nitrogenadas representan un fragmento de ADN, la materia que forma los genes. Un gen es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para sintetizar una macromolécula, como una proteína o ARN. Por tanto, un cromosoma está formado por un conjunto de genes que determinan las características hereditarias de la célula. El ADN es una larga cadena formada por unidades más pequeñas llamadas nucleótidos.                                                    Los nucleótidos son moléculas compuestas por tres partes fundamentales: Un grupo fosfato, un azúcar y una base nitrogenada.  Las bases nitrogenadas pueden ser de dos clases: Bases púricas adenina (A), guanina (G): bases pirimídicas citosina (C), Timina (T) y uracilo (U) en el ARN. Una base púrica siempre se une a una base pirimídica, siguiendo una regla; la guanina se une a la citosina y la adenina a la timina G-C  y la  A-T De acuerdo con los estudios realizados por Watson y Crick sobre la estructura espacial del ADN, su forma es semejante a una hélice, donde los nucleótidos van seguidos formando dos cadenas entrelazadas.  En la parte exterior de la cadena van los fosfatos y el azúcar y en la parte interna están las bases nitrogenadas por pares: Una purina unida con una pirimídina.  El ácido ribonucleico (ARN) tiene una composición muy similar a la del ADN; difiere en algunos aspectos, como el azúcar que es una ribosa, con base nitrogenada, el uracilo (U) que reemplaza la timina (T) en el ADN.      A-U y C-G El ADN tiene la propiedad de duplicarse antes de la división celular en la interfase.  Durante el proceso de replicación o duplicación, la cadena de ADN se abre por la parte central, lo que permite la separación de las bases, mediante la acción de la enzima ADN polimerasa. Cada una de las cadenas originales sirve de molde para formar así dos nuevas idénticas a la cadena inicial; esto ocurre antes de la mitosis, cuando se van a reproducir las células somáticas.

Diferencias estructurales entre el ADN y ARN: ADN ARN Azúcar desoxirribosa Azúcar Ribosa Bases Nitrogenadas Purinas: A-G        Pirimídicas: T-C Bases nitrogenadas Púrinas:A-G,     pirimídinas:U- C Doble cadena Una sola cadena Forma de hélice No hay hélice RELACIÓN ENTRE GENES Y PROTEÍNAS: El producto celular final codificado por un gen generalmente es una proteína.  Por lo tanto, la secuencia específica de bases de un gen codifica para una secuencia de aminoácidos de una proteína o de una parte de una proteína.