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MODULO III UNIDAD 3 INICIO
RETRATO DEL GEN
MODULO III UNIDAD 3 CAPITULO 1
CODIGO GENETICO.
El concepto de c�digo gen�tico
Aqu� diremos, por ejemplo, que ACA es treonina.
El mensaje gen�tico o genoma es el rosario de genes a los cuales
se les ha eliminado los sectores mudos y se les ha dejado la parte
inform�tica, que son codones.
Cada cod�n codifica a un amino-�cido fijo e inamovible.
Esto ya lo entrevi� MARSHALL NIREMBERG en 1961 cuando construy� sinteticamente
una hebra de poli-U
Estaba formado solamente de uracilos encadenados. El cod�n que se
repet�a era siempre UUU, de manera que hab�a constru�do una hebra
que dec�a ...UUUUUUUUUUUUUUUUUUU...
El resultado fue que agregado en un tubo de ensayo con extracto de
bacteria, UUU significaba fenilalanina, amino-�cido que se abrevia
como PHE (del ingl�s, phenilal�anaine) y todas las U seguidas significa
una prote�na formada solamente por fenilalanina natural, que estasba
presente en el extracto.
Decimos entonces que UUU es el cod�n de la fenilalanina.
� = LYS, la lisina
CCC = PRO, la prolina
UGU = CYS, la ciste�na
GUG = VAL, la valina
El premio Nobel Manfred Eugen propuso y est� en discusi�n que antes
del c�digo moderno con sesenta y cuatro codones o tripletes (N = 3)
escritos con M = cuatro letras (A,U,C,G), que sintetizan prote�nas
basadas en veinte amino-�cidos, habr�a un c�digo primitivo con ocho
codones o tripletes (N = 3) escritos con M = dos letras (A,U), que
sintetizaban prote�nas basadas en solamente seis amino-�cidos. Luego
apareci� la dupla C-G y toda la informaci�n acumulada previamente
con A-U no se perdi�, sirviendo de base a la nueva.
En muchas prote�nas importantes que hay m�s uso de A-U que de C-G.
Una objeci�n es la de la abundancia de isoleucina en las primeras vidas. Esto se aprecia en la siguiente tabla, donde hay dos instrucciones de ocho dedicadas a la isoleucina (ILE).
Otros autores proponen que del triplete o cod�n, la vida antigua solo
le�a los dos primeros signos (M = 4 y N = 2) e ignoraba el tercero,
por ser entonces mudos. Con esto se cubr�a una vida con algo as�
como quince amino-�cidos.
Los resultados completos (suponiendo la hip�tesis de Eugen) est�n a continuaci�n
Con un alfabeto de M=cuatro letras se pueden escribir 64 palabras
de justo N=tres letras, segun la f�rmula
de manera
que hay sesenta y cuatro codones posibles. AUG o metionina significa
arranque de un mensaje parcial, o sea un gen; y UAA, UAG y UGA significan
final de un mensaje parcial, o sea un gen.
El rosario completo de genes o genoma es el mensaje total de un individuo.
Los c�digos mencionados tienen redundancia, lo cual disminuye la tasa
de errores, pero no ambig�edad, lo cual ser�a fatal para la interpretaci�n
del mensaje.
REDUNDANCIA: Obs�rvese que un mismo amino-�cido tiene varios codones
sin�nimos, excepto AUG, la metionina y UGG, el triptofano.
AMBIG�EDAD: Obs�rvese que uno cualquiera de los 64 codones tiene un
�nico significado, por ejemplo AUG solamente significa metionina,
UUU solamente significa fenilalanina, etc.
Con esto queda explicado que las
�Y cu�les son las mol�culas sabias
Esas mol�culas sabias traductoras se denominan RNA-t y tienen la forma
de una L. En la parte de arriba hay un amino-acil derivado (all�
est� el amino-�cido que ser� uno de los eslabones de la cadena de
prote�na. En la parte de abajo, como tres ra�ces, sale el ANTICODON
capaz de buscar como
Diana es el complemento o machimbre. Si el anticod�n se lee �, el
mismo busca como machimbre o diana al cod�n UUU del mensaje en v�as
de procesamiento, para formar la habitual uni�n A-U.
En el momento cuando se complet� esa uni�n, se desprende de la cabeza
de la L el amino-�cido LYS, que se pega a la prote�na lineal en crecimiento
El sitio que ocupa � es practicamente igual al que ocupa la parte
importante de LYS.
Las L est�n adheridas al RNA-m en esta forma: LLL, donde la parte
de abajo tambien tiene ligaduras. La parte de arriba va quedando vac�a.
El ciclo termina cuando la L vac�a se desprende y con la ayuda de
una enzima de nombre largo (la amino-acil-peptidasa) consigue capturar
del medio otro amino�cido LYS del ambiente para volver a ser usada
de nuevo. Como hay veinte amino-�cidos biol�gicos, los de la lista
que acabamos de admirar, tiene que haber por lo menos veinte tipos
de L.
retrato de una mol�cula sabia ubicada en un dado cod�n
Usted se puede dar una idea que a medida que la RIBOSOMA, ambiente
donde esto sucede, va completando su tarea, queda una cadena LYS-ASN-LYS
que es la secuencia de la nueva prote�na que es est� formando y que
a�n no tiene pliegues ni ligaduras de cistina, entre otros tipos de
ligaduras usados para el armado de una prote�na nativa.
Hay trabajo para todo el mundo, porque a los pocos minutos se pliegan
correctamente, act�an y muchas veces vuelven a desconstruirse generando
los amino-�cidos que rodean como nubes a las mol�culas sabias vac�as.
El amino-�cido correcto sonda a su diana, o sea que va a parar a la
mol�cula sabia que le corresponde, con ayuda enzim�tica, que es de
nuevo una sonda en busca de su propia diana.
Como no tienen ojos, todo se hace por "olfato", que es el m�s primitivo
y trascendental de los sentidos fisiol�gicos.
Por otro lado tenemos las secuencias que
codifican al RNA-mensajero que es un gen
que muchas veces est� fraccionado
y tiene que madurar, para aparecer
al final como una prote�na nativa
Adem�s hay que fabricar los ribosomas
(mezcla de RNA y de prote�na) con ins-
trucciones que tambi�n est�n en el rosario
de genes.
�Qu� pasa? �Qui�n grita?
Poco a poco se pudo decodificar el poli-A, el poli-C, el poli-UG,
el poli-UGU, etc.
CODONES FORMADOS------------------------------AMINO-ACIDOS EQUIVALENTES
CON LAS LETRAS A,U,G,C
AUG----------------------instrucci�n de arranque con metionina (MET), moderna
UAA UAG UGA------------------ instrucciones de FIN, una primitiva
UAU UAC----------- de tirosina (TYR), una primitiva
AAU AAC------------ de aspartina (ASN), una primitiva
AUU AUA AUC--------- de isoleucina (ILE), dos primitivas
� AAG------------- de lisina (LYS), una primitiva
UUU UUC------------- de fenilalanina (PHE), una primitiva
UUA UUG CUU CUC CUA CUG de leucina (LEU), una primitiva
CAA CAG------------- de glutamina (GLN), modernas
CAU CAC--------------- de histidina (HIS), modernas
GAU GAC--------------- de �cido asp�rtico (ASP), modernas
GAA GAG-------------- de �cido glut�mico (GLU), modernas
UGU UGC-------------- de ciste�na (CYS), modernas
UGG---------------- de triptofano (TRP), modernas
GUU GUC GUA GUG-------- de valina (VAL), modernas
CCU CCC CCA CCG--------- de prolina (PRO), modernas
ACU ACC ACA ACG---------- de treonina (THR), modernas
GCU GCC GCA GCG---------- de alanina (ALA), modernas
GGU GGC GGA GGG---------- de glicina (GLY), modernas
UCU UCC UCA UCG AGU AGC---- de serina (SER), modernas
CGU CGC CGA CGG AGA AGG---- de arginina (ARG), modernas
retrato de una amino-acil peptidasa en acci�n
En los procariontes como el
Si olfateo mal, me intoxico
Por un lado tenemos las secuencias que
codifican a las mol�culas sabias, de las que
hay 20 tipos como m�nimo
El rosario de genes: �Hay un plan?
es un plan maestro
�Qui�n es el arquitecto?-
�Y
ese quien es? And� cantale a Mend�l...
Y el buen fraile,
�qu�
te va a decir?
El fraile fundador de la gen�tica
�Ya me lo imagino!
(P�gina en preparaci�n)
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