1. EL CÓDIGO GENÉTICO: FUNDAMENTO Y CARACTERÍSTICAS .
El RNA mensajero lleva la información proveniente del DNA en un código
genético de tres letras.-
Los ácidos nucleicos son polímeros lineales compuestos por cuatro unidades
de mononucleótidos. EL RNA contiene ribonucleótidos de adenina, citidina, guanina y
uridina; el DNA contiene desoxirribonucleótidos de adenina, citidina, guanina y
timidina. Los cuatro nucleótidos no pueden especificar la ordenación lineal de los 20
aminoácidos posibles en un modelo uno por uno, se necesitará un grupo de
nucleótidos para simbolizar cada aminoácido.
El código que se emplee debe ser capaz de especificar por lo menos 20 “palabras”.
Si se usaran dos nucleótidos por cada aminoácido sólo se podrían formar 16 o
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(4 ) palabras codificadas, lo que sería un número insuficiente. Pero, si para cada
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palabra codificada se usa un grupo de tres nucleótidos, se pueden formar 64 (o 4 )
palabras codificadas.
Cualquier código que use grupos de tres o más nucleótidos tendrá unidades más que
suficientes para codificar 20 aminoácidos.
Muchos códigos de este tipo son matemáticamente posibles, incluyendo
sistemas que contengan “signos de puntuación”.
El sistema que utilizan las células es un código de tripletes “sin comas”. Cada triplete
se denomina codón; 61 de los 64 codones posibles codifican aminoácidos
individuales.
El significado de cada codón es el mismo en casi todos los organismos conocidos -un
argumento fuerte a favor de que la vida sobre la tierra (evolucionó) sólo una vez-. Sólo
se encontraron diferencias en unos pocos codones del código genético en las
mitocondrias y en los protozoos ciliados.
Como hay 61 codones para 20 aminoácidos en el código general, muchos
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aminoácidos tienen más de un codón ; Los diferentes codones para un aminoácido
dado se denominan sinónimos .
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Leucina, serina y arginina tienen cada una seis codones.

2. Al código genético se le denomina degenerado, lo que quiere decir, simplemente,
que contiene redundancias.
El codón de “arranque” (iniciador ) AUG especifica el aminoácido metionina; todas las
proteínas de las células procariotas y eucariotas empiezan con este aminoácido.
Los tres codones UAA,UGA y UAG no especifican aminoácidos sino que constituyen
señales de “stop” o fin de traducción (terminador) en el extremo de las cadenas
proteícas.
• Por lo tanto una ordenación precisa de ribonucleótidos en grupos de tres en un
mRNA especifica una secuencia lineal precisa de aminoácidos en una proteína y
también señales de dónde comenzar y dónde acabar la síntesis de la cadena de
proteína.
El anticodón del RNA de transferencia descodifica el mRNA por
apareamiento de bases con un codón.-
El sistema sintetizador de proteínas usa el tRNA como molécula adaptadora
para traducir la información de cada triplete de mRNA, de modo que se agregue a la
cadena el aminoácido apropiado. Cada molécula de tRNA debe ser reconocida por
una de las 20 enzimas llamadas aminoacil- tRNA sintetasas .
Cada una de estas enzimas puede agregar uno de los 20 aminoácidos al
tRNA. Una vez que se le ha unido su aminoácido especifico, el tRNA reconoce el
codón en el mRNA y agrega su aminoácido al polipéptido en formación.
El lazo del anticodón posee tres nucleótidos que se aparean
complementariamente con los nucleótidos de un codón especifico del mRNA. Los tres
nucleótidos de tRNA se llaman anticodón que son complementarios a los tres
nucleótidos del codón del mRNA.
Si el apareamiento de bases entre el codón y anticodón fuera de tipo de
Watson –Crick se necesitarían 61 tipos de tRNA (uno por cada codón que específica
cada aminoácido) . Sin embargo esto no sucede:
Algunos tRNA pueden incorporar su aminoácido específico en respuesta a varios
codones distintos por cierto relajamiento en los emparejamientos de bases posibles
entre los extremos del codón y del anticodón, Este emparejamiento se denomina
tambaleo.

3. TRADUCCIÓN
Descripción del proceso. Papel del ARNm, ARNt y ribosomas. Diferencias
entre procariotas y eucariotas.
Las proteínas son los componentes activos, es decir, los que realizan el trabajo en el
interior de la maquinaria celular. Mientras el DNA almacena la información para la
síntesis de proteínas y el RNA lleva a cabo las instrucciones codificadas en el DNA, la
mayor parte de las actividades biológicas son llevadas a cabo por las proteínas; su
síntesis está en el corazón del funcionamiento celular.
Dado que el orden lineal de los aminoácidos en cada proteína determina su función, el
mecanismo que mantiene este orden durante la síntesis de proteínas es crítico. El
diseño y la función del aparato sintetizador de proteínas es similar en todas las células:
tres clases de RNA juegan tres papeles diferentes pero cooperativos.
EL RNA mensajero (mRNA)
Codifica la información genética copiada del DNA en forma de una secuencia de bases
que especifica una secuencia de aminoácidos.
Está formado por largas cadenas de polinucleótidos de tamaño variables. Sólo
presentan estructura primaria, por lo que tienen aspecto filamentoso.
Su nombre hace referencia a la función que desempeña consistente en transportar la
información desde el núcleo al citoplasma celular para que se sinteticen las proteínas.
Cada mRNA contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína
determinada. Tienen una vida muy efímera y sus bases integrantes no presentan
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prácticamente modificaciones químicas . Representa un 3% del total de RNA.
El RNA de transferencia (tRNA)
Es la clave para el código; los aminoácidos especificados por la secuencia de bases
de una molécula de mRNA son transportados en el extremo creciente de una cadena
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En procariotas, los mRNA poseen en el extremo 5' un grupo trifosfato. En los eucaritoas, por su parte, la mayoría de
los mRNA poseen en el extremo 5' una especie de "caperuza" compuesta por un residuo de metilguanosina unida al
grupo tirfosfato, y en el extremos 3' presentan una "cola" formada por un fragmento de unos 200 nucleótidos de
adenina, denominada poli A; además, estos mRNA contienen secuencias de bases que codifican para la síntesis de
proteínas (exones) intercaladas con otras secuencias que no contienen información para la síntesis de proteínas
(intrones); es decir, la información genética aparece fragmentada, por lo que requieren un proceso de maduración
antes de convertirse en mRNA funcionales.

4. polipeptídica por moléculas específicas de tRNA. Esta clase de RNA se compone de
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moléculas pequeñas (80-100 nucleótidos).
Algunas regiones presentan estructura secundaria, ya que contienen secuencias de
bases complementarias que permiten el apareamiento y la consiguiente formación de
una doble hélice, mientras las zonas que no se aparean adoptan el aspecto de bucles,
como una hoja de trébol, aunque, en realidad, el plegamiento es mucho más complejo
y la conformación real de los RNA, ofrece una imagen tortuosa y retorcida, que en
nada se parece a una hoja de trébol; manifiesta estructura terciaria con forma de L,
como un bumerang.
• Se conocen unas cincuenta especies diferentes tRNA, y aunque las
secuencias de bases sean distintas, todos ellos presentan una serie de
estructuras características:
• El extremo 5', que en todos lo tRNA contiene un nucleótido de guanina con
su grupo fosfato libre.
• El bucle o brazo D, cuya secuencia es reconocida de manera especifica por
uno de los veinte enzimas, llamados aminoacil- ARN- sintetasas ,
encargados de unir cada aminoácido con su correspondiente molécula de
ARNr.
• El extremo 3'; que en todos los tRNA, posee la secuencia CCA, cuyo grupo -
OH terminal sirve de lugar de unión con el aminoácido.
• El bucle o brazo T ΨC, que actúa como lugar de reconocimiento del
ribosoma.
• El bucle situado en el extremo del brazo largo que contiene una secuencia de
tres bases llamada anticodón. Cada tRNA cargado con su correspondiente
aminoácido se une, mediante la región del anticodón, con tripletes de bases del
mRNA en el proceso de la traducción del código genético que conduce a la
síntesis de proteínas.
3
El tRNA representa el 15% del total de RNA celular.

5. EL RNA ribosómico (rRNA).
Se combina con un grupo de proteínas para formar los ribosomas, que tienen sitios de
unión para todas las moléculas necesarias para la síntesis de proteínas (mRNA, tRNA
y factores proteícos). Los ribosomas, que llevan tRNAs y proteínas especiales, pueden
moverse físicamente a lo largo de la cadena de mRNA para traducir su información
genética codificada.
Lo constituyen moléculas de diferentes tamaños, con estructura secundaria en algunas
regiones de la molécula, que participan en la formación de las subunidades
ribosómicas, cuando se unen a más de setenta proteínas distintas.
EL rRNA contribuye a que los ribosomas posean una estructura acanalada, con
hendiduras o sitios capaces de albergar simultáneamente a una molécula de mRNA y
a los diferentes aminoácidos unidos a los tRNA que participan en la síntesis de una
cadena polipeptídica.
Como criterio de clasificación se adopta el peso molecular medio de las cadenas de
rRNA, cuyo valor se deduce de la velocidad con que se sedimentan las moléculas
sometidas a un campo centrífugo. El peso molecular y, por tanto, las dimensiones de
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la molécula se expresan en cantidades Svedberg(S) .
La traducción se refiere a todo el proceso mediante el cual la secuencia
de bases del mRNA se usa para ordenar y unir a los aminoácidos en una
proteína.
¿Cómo se une, de entrada, la molécula del tRNA al aminoácido
adecuado?.
Se necesitan veinte enzimas diferentes para que reconozcan específicamente al los
aminoácidos y a sus tRNAs compatibles o afínes. Cada enzima puede unir la molécula
de un aminoácido en particular al extremo de un tRNA compatible y puede reconocer
diferentes tRNAs para el mismo aminoácido. Estas enzimas acopladoras, llamadas
aminoacil- tRNA sintetasas, unen el aminoácido al hidroxilo 3' llibre de la ribosa de
la adenosina terminal del tRNA.
El aminoacil-tRNA resultante retiene la energía del ATP y se dice que el residuo
aminoacídico está activado. La reacción global es:
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Su concentración celular es la más elevada un 71%. Completar información con los apuntes de citología.

6. Aminoácido + ATP + tRNA → aminoacil-tRNA +AMP +2Pi
enzima
Tanto en los procariotas como en los eucariotas, el mecanismo de la síntesis de
proteínas se puede considerar dividido en tres etapas sucesivas: iniciación, elongación
y terminación.
Iniciación de la síntesis de proteinas.-
El primer acontecimiento en la iniciación de la síntesis de proteinas es la unión de una
met
molécula de metionina libre en el extremo de un tRNA por medio de una
aminoacil- t RNA-sintetasa específica.
met met
Hay dos tipos de tRNA pero sólo uno llamado tRNA i puede iniciar la síntesis de
5
proteínas .
met
El met-tRNA junto con una molécula de GTP y la subunidad pequeña del ribosoma
se unen al m RNA con la ayuda de unas proteínas denominadas factores de
iniciación, en un lugar específico localizado cerca del codón de iniciación AUG
La traducción se realiza en sentido 5'→3' a lo largo del mRNA.
Al final de la etapa de iniciación se liberan los factores de iniciación y dejan paso a la
subunidad mayor del ribosoma, que se acopla con el complejo de iniciación para
formar un ribosoma completo y funcional dotado de tres hendiduras o sitios de fijación:
met
el sitio P,(peptidil) que queda ocupado con el tRNA , y el sitio A,(aminoacil) que está
libre para recibir a un segundo tRNA cargado con su correspondiente aminoácido, y el
sitio E ,( salida=exit).
Elongación de la cadena peptídica.-
Para que empiece el crecimiento de la cadena peptídica, es necesario que un segundo
RNA unido a un aminoácido se coloque en la posición apropiada en el ribosoma.
t
Dos sitios del ribosoma están ocupados por moléculas de tRNA:
Esta fase puede considerarse como una repetición de procesos cíclicos que se
suceden mientras dura la traducción del ARNm, pero a su vez cada ciclo de elongación
consta de tres fases sucesivas.
B 1 ) El sitio P está ocupado inicialmente por el tRNA y en el sitio A, que está
vacio se introduce el tRNA cargado con su correspondiente aminoácido, cuyo
5
En bacterias el grupo amino de la metionina está modificado por el grupo formil, y se le denomina como N-
f-met
formilmetionil-tRNA i .

7. anticodón es complementario al triplete siguiente. En esta etapa interviene el factor
de elongación y la energía suministrada por la hidrólisis del GTP.
B 2 ) La metionina unida con su grupo carboxilo al tRNA, rompe su enlace y se
vuelve a asociar mediante un enlace peptídico con el grupo amino (-NH2) del siguiente
aminoácido que continua enlazado a su tRNA.
Esta reacción está catalizada por el enzima peptidil-transferasa, que se
encuentra, a su vez, firmemente asentado en el centro del edificio ribosomal. El
resultado es la formación de un dipéptido unido al tRNA alojado en el sitio A.
B 3) Intervienen ahora en segundo factor de elongación que, utilizando la
energía suministrada por el GTP, obliga al ribosoma a desplazarse exactamente tres
nucleótidos a lo largo del ARNm (en sentido 5’→3’).
Este desplazamiento provoca la expulsión del tRNA de la metionina del sitio P
al E y la traslocación de todo el complejo peptídil del sitio A y el sitio P. De
esta forma el sitio P queda ocupado por el péptido en formación unido al tRNA, y el
sitio A está vacante y dispuesto para recibir a otro tARN cargado con otro aminoácido.
Terminación.-
La síntesis de la cadena polipeptídica se detienen cuando, en el momento de
producirse la última traslocación, aparece en el sitio A uno de los tres codones de
terminación en el ARNm (UAA,UAG,UGA).
En este momento, un factor proteico de terminación se une al codón de terminación e
impide que algún aminoacil-tRNA se aloje en el sitio A, por lo que el peptidil
transferasa se ve obligado a catalizar la transferencia de la cadena polipeptídica, no a
otro aminoácido, puesto que está vacio el sitio A, sino a una molécula de agua, se
produce la hidrólisis del enlace entre el péptido y el t RNA y la cadena proteica,
separándose las dos subunidades ribosomales.

10. Fuente: Editorial S.M.