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Los sábados, ciencia

Descifrando el código

Manel Esteller

Pequeñas modificaciones químicas del código genético podrían originar proteínas diferentes

La segunda guerra mundial es un hecho capital en la historia moderna de nuestra civilización. Del mismo se han derivado consecuencias muy diversas en todos los campos del conocimiento, desde la medicina a la química o la física. Las historias son muy numerosas, pero les quiero recordar brevemente una.

La información es poder, y más en una guerra. Las fuerzas militares alemanas usaban una máquina, llamada Enigma, que permitía cifrar sus mensajes y que el enemigo no pudiera saber qué órdenes se daban. El aparato era relativamente fácil de usar y se creía que era indescifrable. Se empezó a resquebrajar cuando los polacos consiguieron poner las manos en la primera Enigma, siendo el joven matemático Marian Rejewski el primero en estudiarla. Tras la ocupación de Polonia, los investigadores de este lenguaje secreto fueron a Francia para sumar esfuerzos con los criptólogos de este país, y cuando también cayó Francia solo quedaban los británicos para descifrar Enigma. Y fue en la mansión de Bletchley Park, al norte de Londres, donde finalmente se encontró cómo descodificar los mensajes. En esta tarea jugó un papel central el matemático Alan Turing, uno de los pioneros de la denominada inteligencia artificial. Un trabajo que al permitir leer los mensajes secretos de las fuerzas alemanas llevó al final de la segunda guerra mundial dos años antes de lo previsto.

EL SINÓNIMO DE LOS AMINOÁCIDOS

Pues también nuestro material genético tiene un código. Un lenguaje que nos era ignorado. El código por el que la secuencia de ADN tiene un sinónimo en los aminoácidos, los ladrillos que uno tras otro constituyen las proteínas de nuestras células. Este código genético fue descubierto en 1961, y siete años después los investigadores Marshall Nirenberg, Har Gobind Khorana y Robert Holley recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. ¿Pero cómo funciona este encriptamiento biológico? Nuestro ADN está formado por 6.000 millones de piezas que tienen cuatro variedades, A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timina), en millones y millones de combinaciones. La pobre máquina Enigma solo tenía miles. Del ADN se origina una molécula hermana, el ARN (ácido ribonucleico): usa tres de las mismas piezas (A, C y G), pero la T la sustituye por su equivalente U (uridina). Este ARN mensajero lo podemos imaginar dividido en fragmentos continuos de tres piezas: GAA, GGU, CAE... Estos tripletes se llaman codones. Y cada codón tiene una molécula complementaria (como si fuera un imán) llamada anticodón, que lleva los aminoácidos. Es decir, cada tres letras del ADN y el ARN se traducen en una palabra (aminoácido) para formar la frase (proteína).

EL PRIMER ESCALÓN DE LA PROTEÍNA

Seamos valientes y vayamos a descifrar el código con ejemplos. Si nos encontramos AUG significa que este será el primer escalón de la proteína. Corresponde al aminoácido metionina. Todas las proteínas comienzan con este aminoácido, aunque muchas cuando maduran lo pierden. Pero un momento... ¿cómo sabe la célula que la frase ha terminado y que no debe producir una proteína sin final? Pues eso también lo marca el código. Cuando leemos la combinación UAA o UAG o UGA, quiere decir que se debe finalizar la fiesta y no se deben añadir más aminoácidos. Estos tres tripletes se denominan codones de terminación.

Nuestro ADN está formado por 6.000 millones de piezas que tienen cuatro variedades

Muy bien, tenemos el final y el principio de la proteína, pero ¿y en medio? Pues aquí tenemos las tablas del código genético que nos indican qué significa cada combinación. Ejemplos seleccionados son los siguientes: UGG significa el aminoácido llamado triptófano, que está relacionado con el apetito y el sueño; UAU significa en realidad tirosina, un aminoácido que es la diana de poderosos oncogenes en el cáncer; AAA se refiere a la lisina, aminoácido implicado en regular el grado de compactación de nuestros dos metros de ADN por célula; CAA significa glutamina, un aminoácido que forma parte de proteínas muy relevantes para las neuronas; y así podríamos seguir un buen rato.

EXCEPCIONES, CURIOSIDADES Y RAREZAS 

El código genético, como las lenguas, tiene también excepciones, curiosidades y rarezas. Por ejemplo, es frecuente que varias combinaciones originen el mismo aminoácido. Serían sinónimos. Por ejemplo ACU, ACC, ACA y ACG todas se traducen como el aminoácido treonina. Pero además, los descubrimientos de los últimos diez años nos dicen que pequeñas modificaciones químicas del código genético podrían originar proteínas diferentes. Sería como poner un acento en una palabra, y entonces significaría otra cosa. Continuaremos intentando descifrar estos códigos íntimos de la vida. O para decirlo de una forma más sencilla: AUG-UAU-AAA-ACA-UAG. 

Temas: Genética