El código genético

El código genético establece la correspondencia entre una serie de nucleótidos del ARN mensajero a traducir y la secuencia de aminoácidos en la cadena polipeptídica resultante.
El ARN contiene los ribonucleótidos de Adenina, Citidina, Guanina y Uracilo; el ADN contiene desoxirribonuclótidos de Adenina, Citidina, Guanina y Timina. Cada nucleótido tomado por separado podría codificar en total 4 de los 20 aminoácidos posibles, de una proteína. Por lo tanto, se requiere un grupo de nucleótidos para representar cada aminoácido, y deberán formarse por lo menos 20 "palabras", representando cada una uno de los veinte aminoácidos.
Si se usaran dos nucleótidos para representar a cada aminoácido, se podrán codificar sólo 16 aminoácidos (es decir, 4²), por lo que un mínimo de tres nucleótidos deben tomarse por vez para tener la capacidad de codificar todos los aminoácidos. Con tres nucleótidos podrán formarse 64 (4³) combinaciones posibles de los cuatro nucleótidos existentes. El código genético actual es, en efecto, un código de tripletes, en el cual se leen los nucleótidos en grupos de a tres a partir de un punto de partida fijo.

	Segunda posición del codón
		T	C	A	G
P r i m e r a p o s i c i ó n	T	TTT Phe TTC Phe TTA Leu TTG Leu	TCT Ser TCC Ser TCA Ser TCG Ser	TAT Tyr TAC Tyr TAA STOP TAG STOP	TGT Cys TGC Cys TGA STOP TGG Trp	T C A G	T e r c e r a p o s i c i ó n
	C	CTT Leu CTC Leu CTA Leu CTG Leu	CCT Pro CCC Pro CCA Pro CCG Pro	CAT His CAC His CAA Gln CAG Gln	CGT Arg CGC Arg CGA Arg CGG Arg	T C A G
	A	ATT Ile ATC Ile ATA Ile ATG Met	ACT Thr ACC Thr ACA Thr ACG Thr	AAT Asn AAC Asn AAA Lys AAG Lys	AGT Ser AGC Ser AGA Arg AGG Arg	T C A G
	G	GTT Val GTC Val GTA Val GTG Val	GCT Ala GCC Ala GCA Ala GCG Ala	GAT Asp GAC Asp GAA Glu GAG Glu	GGT Gly GGC Gly GGA Gly GGG Gly	T C A G

 

De los 64 codones posibles del código, 61 especifican aminoácidos, quedando tres que tienen la función de marcar el fin de la traducción. De los aminoácidos con varios codones (codones denominados por ende sinónimos), hay diferentes agrupaciones: Por un lado, tres aminoácidos son codificados por 6 codones; en el otro extremo, dos aminoácidos (Met y Trp)tienen sólo un codón. A la existencia de redundancias se la llama degeneración del código.
La degeneración del código no es aleatoria. Como puede observarse en la tabla, los codones sinónimos se agrupan en familias que comparten la misma tercera posición: Por ejemplo, la valina es codificada por los codones CTT, CTC, CTA Y CTG, lo cual puede formularse como CTN (aNy). Cuando la familia de cuatro codones es compartida por dos aminoácidos, tampoco es una asignación aleatoria: La asparagina y la lisina son codificados por AAT y AAC, y AAA y AAG respectivamente, lo cual implica que la tercera posición de la lisina es una purina y la tercera posición de la asparagina es una pirimidina. De tal modo, una mutación en la tercera posición que implique una transición (de A a G o de T a C) no cambiará al aminoácido implicado.
La síntesis de proteínas en todo tipo de células empieza con el aminoácido metionina, que cuando oficia de inicador es codificado en general con AUG (ATG en ADN). Los codones UAA, UGA, and UAG constituyen el terminador, que marca el extremo carboxiloterminal de la cadena proteica. A la secuencia de codones que va de un comienzo específico hasta un codón de terminación se le llama marco de lectura, en la cual no existe señal molecular que indique cuándo termina un codón y empieza el otro. Esta ausencia de "signos de puntuación" implica que la inserción o deleción de un nucleótido de la secuencia alterará seriamente el significado de toda la secuencia subsiguiente.
El significado de cada codón es el mismo en la mayoría de los organismos, lo cual constituye un argumento fuerte a favor de que todos descendemos del un mismo organismo. Ha de destacarse, no obstante, que si bien el código genético es universal, existen excepciones. Por ejemplo, en las mitocondrias humanas, ATA y ATG codifican ambas metionina, y TGA codifica triptofano. En general, las variaciones son pequeñas variaciones en torno a aminoácidos cercanos en el código (nótese que en el caso mencionado, lo que se hace es agregar un codón a la metionina y al triptofano). No son variaciones drásticas, que debieron haberse hecho imposibles ni bien empezara a funcionar el código actual.