Tópicos Biología Genética

¿Qué es un codón? Características y funciones

En el mundo de código genético, si una cualidad se valora es la abstracción. Para entender los procesos que suceden de forma milimétrica en cada una de nuestras células como si de una perfecta cadena de trabajo se tratara, hace falta imaginación, y sobre todo, conocimiento.

Es por ello que es común que el lector medio se sienta espantado al manejar ciertos temas en lo referente a la genética: “ADN”, “ARN”, “polimerasa”, “metagenómica” y otros muchos términos parecen escaparse del conocimiento general. Nada más lejos de la realidad.

Como todo en esta vida, la ciencia de los procesos codificados por la genética de los organismos se puede explicar de forma simple y sencilla. En este espacio encontrarás una explicación resumida acerca de lo que es un codón, y cómo sin esta unidad funcional, la vida tal y como la conocemos no sería posible.

Codón: el triplete de la vida

Un codón es una secuencia de tres nucleótidos que se localiza en el ARN mensajero. Está claro que para entender el funcionamiento de esta subunidad tan especial, tenemos que comprender primero los términos contenidos en su definición más general.

Sobre el ARN y su organización

Las siglas del ARN corresponden al término “Ácido ribonucleico”. Se trata de una cadena polimérica compuesta por una serie de monómeros, en este caso, los nucleótidos. Cada nucleótido está formado por tres componentes diferentes:

  • Un monosacárido de cinco carbonos (pentosa).
  • Un grupo fosfato.
  • Una base nitrogenada, que puede ser adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U).

El ARN se diferencia del ADN, además de muchas otras cosas, en que este último presenta la base nitrogenada timina (T) en vez del uracilo (U). De forma general, los nucleótidos son denominados según la base nitrogenada que portan.

Una vez hemos diseccionado lo que es un nucleótido, primer término conflictivo en la definición del codón, es momento de que aclaremos qué es exactamente el ARN mensajero. Para ello, tenemos que acudir primero a los tipos de ARN. Estos son los siguientes:

  • ARN mensajero (ARNm): el ADN posee la información para la síntesis de proteínas. El ARNm se encarga de traducirla y transportarla a los ribosomas.
  • ARN de transferencia (ARNt): transporta los aminoácidos específicos al lugar de crecimiento de la proteína.
  • ARN ribosomal (ARNr): se halla combinado con diversas proteínas para formar los ribosomas, lugares donde se sintetizan las proteínas necesarias para la célula.

Como hemos podido ver, cada tipo de ARN juega un papel esencial en la síntesis proteica: uno traduce y transporta la información del ADN, otro lleva los “bloques” de ensamblaje a los ribosomas donde se sintetizan las proteínas y otro forma parte de la “maquinaria” sintetizadora en sí misma. Parece increíble que una molécula tan aparentemente sencilla pueda realizar trabajos tan complejos, ¿verdad?

Existen otros tipos de ARN, tales como el ARN de interferencia, los MICRO RNAs, los ARNs largos no codificantes...etc. Los explicaremos en otra oportunidad, pues estos ácidos ribonucléicos complejos se alejan del término a tratar.

Una vez comprendidos todos los tipos principales de ARN, es momento de averiguar por qué el término codón es tan importante.

La importancia del código genético

El código genético es un término que responde al conjunto de instrucciones que le dicen a la célula cómo sintetizar una proteína específica. Esto es, las letras que hemos visto con anterioridad, tanto de ADN como de ARN. En el ADN, el código de cada gen combina las cuatro letras (A,G,C y T) de diferentes maneras para formar “palabras” de tres de letras, las cuales especifican cada uno de los aminoácidos que forman una proteína.

Estas “palabras” codificadas en el ADN son transcritas mediante un proceso denominado transcripción, por el cual un segmento (gen) de ADN da lugar al ARN mensajero explicado con anterioridad. Este ARN es movible, por lo tanto, puede abandonar el núcleo celular donde se encuentra la información genética y transportar las instrucciones de la síntesis de esa proteína a los ribosomas (localizados en el citoplasma).

Cada una de las “palabras de tres letras” de ADN traducidas y contenidas en el ARNm es, como ya habréis podido adivinar, el codón que hoy nos atañe. Podemos decir, por lo tanto, que cada uno de estos tripletes de nucleótidos es la unidad funcional más básica del código genético.

Existen 64 codones diferentes comunes a todos los seres vivos, de los cuales 61 codifican aminoácidos. Para la mayoría de los seres vivos existen 20 aminoácidos diferentes, y cabe resaltar que cada uno de ellos (no en todos los casos pero sí en casi todos) están codificados por 2, 3, 4 o 6 codones diferentes. Por lo tanto, y aplicando matemáticas básicas, un aminoácido fabricado a partir de 6 codones estaría codificado por 18 nucleótidos traducidos (recordemos que cada codón son tres ribonucleótidos).

El papel del codón en la traducción

Hemos establecido que la transcripción es el proceso por el cual se transcribe la información del ADN a un ARNm que llevará las instrucciones de síntesis proteica a los ribosomas, ¿verdad? Pues el codón juega un papel, aún más importante si cabe, en el proceso de la traducción.

La traducción se define como el proceso de traducir (valga la redundancia) una molécula de ARN mensajero a una secuencia de aminoácidos que darán lugar a una proteína específica. Como ya hemos adelantado con anterioridad, el ARN de transferencia (ARNt) es el encargado de transferir los aminoácidos al área de construcción (el ribosoma), pero no solo eso, ya que también se encarga de ordenarlos a lo largo de la molécula del ARN mensajero.

Para ello, el ARNt presenta una secuencia de tres nucleótidos que se emparejan con los del codón: el anticodón. Esto permite a este ácido ribonucléico reconocer el orden de los aminoácidos de la proteína, según las instrucciones brindadas por los codones del ARNm.

Codones y mutaciones

Una mutación puntual sucede cuando se altera un solo par de bases (nucleótidos) del código genético. En el caso de los codones, es usual que la tercera de las letras difiera para la síntesis de un mismo aminoácido.

Por ejemplo, la leucina responde a los codones CUU, CUC, CUA. Así, las mutaciones en la tercera letra se consideran silenciosas, pues el mismo aminoácido se sintetiza y la proteína puede ensamblarse sin problemas. En cambio, las mutaciones en la primera y segunda letra sí que pueden ser perjudiciales, ya que suelen dar lugar a un aminoácido diferente al que se busca, rompiéndose así la cadena de montaje tan elaborada.

Más allá de la genética

Como hemos podido ver, esta asociación de tres nucleótidos conocida como codón es una de las unidades funcionales básicas del código genético del individuo. A pesar de que la información genética en sí no cambie a lo largo de la vida del ser vivo, la expresión de los genes sí puede hacerlo. De la exploración de estos mecanismos se encarga la epigenética.

En el ADN de los seres vivos pueden llegar a silenciarse diversos genes, lo que se traduce en la inhibición de algunos procesos de transcripción y traducción de ciertas proteínas a nivel celular. Si no se transcribe la información genética en el ARNm, no se dará lugar a cada uno de los codones, y por ende, tampoco podrán traducirse en aminoácidos y no se ensamblará la proteína en cuestión.

Conclusiones

En estas líneas hemos tratado de transmitir que el codón es una forma de organización de información genética esencial para la síntesis de proteínas a nivel celular en los seres vivos. Estas proteínas componen a las células, por lo tanto también a los tejidos, lo cual permite la formación del ser viviente en cuestión.

Por ello, no exageramos al decir que sin este triplete de nucleótidos, la vida tal y como la conocemos a día de hoy no sería posible.

Referencias bibliográficas:

  • Crick, F. H. C. (1966). Codon-anticodon pairing: the wobble hypothesis.
  • Bennetzen, J. L., & Hall, B. D. (1982). Codon selection in yeast. Journal of Biological Chemistry, 257(6), 3026-3031.
  • Déctor, M. A., & Arias, C. F. (2004). Interferencia por ARN: un sistema de defensa primitivo. Ciencia, 55, 25-36.
  • Neissa, J. I., & Guerrero, C. (2004). Del código genético al código epigenético: Nuevas estrategias terapéuticas. Revista de la Facultad de Medicina, 52(4), 287-303.