El Código Genético

Tema 18, El Código Genético
Es la relación entre las secuencias de bases del DNA y la secuencia de aa. Está formado por tripletes, los codones. La secuencia se lee de forma continua sin solapamientos y hay marcas de lectura, concretamente tres por cada hebra.
Existen diferentes codones que codifican para un mismo aa. De los 64codones, 61 codificarán aa y los otros 3 son codones de terminación o secuencias stop, UAA, UGA y UAG. Metionina y triptófano están codificados por un solo codón.
El código genético está degenerado, tenemos varios codones para 1 aa. Además siempre hay un codón de inicio, el AUG que codifica para la Metionina, muchas veces aparece la metionina en el primer lugar.
Las dos primeras bases del codón son los determinantes primarios de la especificidad ya que, cambia la última.
Los marcos de lectura abiertos tienen como mínimo 50 codones, sin ninguno de Stop, son los que normalmente codifican genes.
Interacciones Codón-Anticodón
Los tRNA tienen una secuencia que se aparea con un codón del mRNA se llama anticodón, y se aparea antiparalelamente con el codón del mRNA. Este apareamiento es bastante débil y no se dan los apareamientos de Watson y Crick, además el tRNA tiene iosinato, una base modificada que se puede aparear con U, C y A. Si tenemos en el anticodón el I en primera posición, puede reconocer 3 codones diferentes.
Los puentes de H que se forman en las dos primeras bases son más fuertes que el tercero, por eso se habla de teoría del balanceo, que dice que las dos primeras bases se forman apareamientos de Watson y Crick con el anticodón mientras que en la primera base del anticodón está más débil y no tiene apareamiento convencionales por lo que podrá unir el anticodón con uno, dos o tres codones distintos dependiendo de qué base haya en la primera posición.
El hecho de que esa tercera sea débil facilita la síntesis de proteínas porque facilita la disociaición del tRNA y el mRNA y hace el proceso más rápido.
El nº mínimo de tRNA que necesita una célula es de 32. El código genético es casi universal porque existen excepciones en mitocondrias y en protozoos ciliados.
RNA de transferencia

Se adaptan a los mRNA y los aa. Su secuencia sigue un modelo de hoja trébol. La mitad de sus bases están apareadas. Suele tener entre 7 y 15 bases modificadas, metiliciones de bases, hacen que sus características hidrofóbicas aumenten. Su extremo 5’ siempre termina con una guanina fosforilada y el extremo 3’ con un triplete CCA3’, juntos forman el brazo del aa. El aa cuenta con distintos brazos, en primer lugar, el brazo TψC con ribotimidina, pseudouridina y citidina; el siguiente es variable; después el brazo del anticodón con 7 bases, 3 de las cuales son constantes; y por último el brazo dhu o D que la estructura terciaria que adquiere es de L retorcida, con 2 segmentos perpendiculares. Hay regiones que no la tienen y forman puentes de H entre bases que no guardan los apareamientos de Watson y Crick.
Aminoacil tRNA Sintetasas
Sintetizan el primer paso en una traducción, es una unión del tRNA con su aa específico que viene definido por el anticodón que interacciona con el codón del mRNA. Existe una aminoacil-tRNA sintetasa para cada aa.
La activación se lleva a cabo en dos reacciones.
 En un primer paso tenemos la unión del aa con una molécula de ATP, obtenemos pirofosfato y aminoacil-AMP; genera energía que se emplea en el siguiente paso.
 En el segundo paso el amonoacil-AMP interacciona con el tRNA para obtener aminoacil-tRNA y AMP libre.
El balance de energía es 0, es un proceso exergónico e irreversible. Requiere magnesio.
Existen diferencias entre las distintas aminoacil-tRNA sintetasas y por ello se clasifican en clase I y II. Las de clase I son monoméricos y las de clase II son diméricos. La reacción tiene dos objetivos, activar el aa y unirlo al tRNA. La enzima tiene la capacidad de corregir los errores, gracias a que tiene dos centros, el de acilación, activación y el hidrolítico, que revisa. Puede detectar el error en el 1º o en el 2º paso. El error que no detecta un control lo puede detectar el otro; los errores que se corrigen en el centro de acilación.
El tRNA tiene que ser reconocido por la aminoacil sintetasa pero no hay regla que indique las bases fijas que reconoce porque puede reconocer entre 7 y 10 bases de toda la molécula de tRNA.