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Inicio > Historias > MHH Pirrolisina: un nuevo aminoácido natural y naturalmente un nuevo dialecto del código genético
MHH Pirrolisina: un nuevo aminoácido natural y naturalmente un nuevo dialecto del código genético 2002-05-28

(Versión 2)
Que no cunda el pánico. Esta versión, un poco más larga, incluye algunas preguntas y algunas aclaraciones que no había en la versión anterior. Por eso del fútbol, no tuve ocasión de hablar de este tema y ahora lo he ampliado ligeramente.

Un nuevo aminoácido significa un nuevo código genético (otro dialecto) y una maquinaria celular diferente.

Casi con seguridad que usted ha oído hablar del código genético y casi con seguridad que ha oído que es único: es el mismo para todos los seres vivos.

A pesar de lo que nos dicho el código genético no es único

¿Es realmente único? Pues no, a usted -y a mi- nos han contado una mentirijilla. Realmente el código genético no es único, hay muchos... Permitan que me explique. El código genético, es lo que su nombre indica: un código. Un código (podríamos decir que el código es un alfabeto) que tiene cuatro letras diferentes.

El alfabeto genético está formado por cuatro letras.

Las letras de agrupan en “palabras” de tres en tres. Cada tres letras se llama un “codón”.

Podríamos pensar que los codones son las palabras del código genético. La palabra designa un aminoácido. Me explico la palabra “perro” designa a un animal... La palabra GGG designa a un aminoácido.

Las cuatro letras en son A, T, G, y C -- adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C)-- (¿Se acuerda usted de aquella película sobre genética llamada GATACA? ¿Ya ve de dónde venía el título?

Un codón es por ejemplo GAT, otro TTA, ...

Estas letras están en la “doble hélice”, en los genes del núcleo de la célula.

El la doble hélice del núcleo de la célula lo que hay es ADN.


La misión de los genes es crear proteínas. Todas las moléculas activas del organismo son proteínas. Podríamos decir que las proteínas son las frases del libro de la vida.

Las Bases (A;G;T;C) son las letras.
Los codones (tripletes: AAG, GTA, GAC...) son las palabras (corresponden a aminoácidos)
Las proteínas son las frases: aminoácidos (palabras) unidos en secuencia.

Pero las proteínas no se crean directamente desde el ADN de los genes.

La información del ADN se copia en ARN, que es el mensajero que lleva la información hasta la fábrica de proteínas.

La fabrica de proteínas es una molécula gigante que se llama RIBOSOMA.

El ADN se convierte en ARN antes de llevarse al RIBOSOMA.

El ARN tiene cuatro letras: A, C, G and U; la única diferencia con las letras de ADN es la U (Uracilo que es complementario de T del ADN). Un codón de ARN es, po ejemplo, AAG que codifica el aminoácido llamado lisina. O dicho de otro modo, cuando a la maquinaria adecuada (ribosoma ) le llega una copia de AAG, el ribosoma introduce un aminoácido lisina en la proteína que está creando.

Las tres letras AAG (codón), significan que el Ribosoma debe introducir la palabra (aminoácido) lisina en la proteína (frase) que está creando.

El número posible de palabras con el alfabeto genético son 64

La maquinaria celular convierte cada codón en un aminoácido. Grosso modo podríamos decir que un codón es la palabra para designar al aminoácido.

Con tres letras (un codón) de un alfabeto de cuatro se podrían formar 64 palabras (4x4x4). Es decir, en la naturaleza podría haber sesenta y cuatro aminoácidos; pero la verdad es que no los hay.

No los hay, pues a veces diferentes grupos de letras significan el mismo aminoácido. Me explico, perro y can son dos palabras que codifican el mismo animal. Lo mismo ocurre con el código genético.

La codificación “estándar”, la más habitual en nuestro entorno es la siguiente:

Codón de ARN
Aminoácido
GCU GCC GCA GCG
Alanina
CGU CGC CGA CGG AGA AGG
Arginina
AAU AAC
Aspargina
GAU GAC
Ác. Aspártico
UGU UGC
Cisteina
GAA GAG
Ác. Glutámico
CAA CAG
Glutamina
GGU GGC GGA GGG
Glicina
CAU CAC
Histidina
AUU AUC AUA
Isoleucina
CUU CUC CUA CUG UUA UUG
Leucina
AAA AAG
Lisina
[*AUG
Metionina (START)*]
UUU UUC
Fenilalanina
CCU CCC CCA CCG
Prolina
UCU UCC UCA UCG AGU AGC
Serina
ACU ACC ACA ACG
Treonina
UGG
Triptófano
UAU UAC
Tirosina
GUU GUC GUA GUG
Valina
UAA UAG UGA
STOP


En realidad, la fabricación es un poco más complicada. El Ribosoma es complejo. Puede llegarle un mensaje de ARN y no hacerle ningún caso.

El ARN puede estar llegando al Ribosoma y éste no hace nada.

No empieza a ensamblar la proteína hasta que le llega AUG (Metionina, START). La metionina le indica al ribosoma que debe empezar a emsamblar la proteína. Y la proteína se ha acabado cuando le llega el STOP (UAA UAG UGA).


No hay huecos libres para nuevos aminoácidos

Los 64 codones tienen su equivalencia.

Aquí parece que no hay huecos libres para un nuevo aminoácido. Cualquier posible codón tiene su traducción a aminoácido.

¿Qué codón tiene, por tanto el nuevo aminoácido recién descubierto?

El nuevo aminoácido tiene el codón UAG, si nos fijamos en la tabla, corresponde al STOP. Es decir, en la bacteria en la que se ha encontrado el nuevo aminoácido, el RIBOSOMA al encontrar el codón UAG no para la traducción (STOP) sino que introduce el nuevo aminoácido, al que han dado el nombe de pirrolisina.

El código genético es por tanto diferente y la maquinaria celular también.

Este nuevo aminoácido se ha encontrado en una extraña bacteria llamada Methanosarcina barkeri. La bacteria vive en las “tripas” del ganado vacuno donde rompe las moléculas para obtener energía, como subproducto produce metano. Es decir, la pirrolisina está dentro de uno de los organismos que producen las “ventosidades” del ganado.

En 1986 se descubrió el aminoácido número 21.

El descubrimiento de un nuevo aminoácido no es nuevo. Hasta 1986 se pensaba que sólo había 20. ¿Verdad que a usted le suena haber leído que había 20 aminoácidos? Y si se fijan yo sólo he escrito veinte. EN LA TABLA SOLO HAY 20 AMINOACIDOS.

¿Cuál es el 21?

El 21 se descubrió en 1986 y se le dio el nombre de selenocisteina.Se codifica con UGA, es decir: se codifica con un símbolo de STOP. (Nota para otro día: selenocisteína tiene selenio).

¿Cuál es el aminoácido 22?

Investigadores de la Univesidad de Ohio , Joseph Krzycki y Michael Chan ,han descubierto un nuevo aminoácido, el 22 y, tal como hemos dicho le han dado el nombre de pirrolisina y lo han descubierto en la bacteria Methanosarcina barkeri que se encuentra en el aparato digestivo del ganado vacuno. Su descubrimiento lo han publicado en Science [Srinivasan, G. James, C. M. & Krzycki, J. A. Pyrrolysine encoded by UAG in Archaea: charging of a UAG-decoding specialized tRNA. Science, 296, 1459 - 1462, (2002).
Hao, B. et al. A new UAG-encoded residue in the structure of a methanogen methyltransferase. Science, 296, 1462 - 1466, (2002)] y ha sido referenciado en Nature

¿Nos dará más sorpresas el código genético?

Eso demuestra que el código genético todavía nos dará sorpresas.

Por otra parte debemos recordar que hace unos meses se han creado aminoácidos ”naturales” con genes sintéticos... Pero esa es otra historia.

La referencia a la selenocisteina la he encontrado en la [Universidad de Utah http://www.utah.edu/unews/releases/02/may/amino.htmlM}]

La primera referencia la tuve en Science Daily


Una última cuestión. El actual código genético procede de uno más simple con sólo dos letras.

Eso se ve mirando el propio código. Fijémonos por ejemplo en el codón VALINA, se codifica:
GUU
GUC
GUA
GUG

En la equivalencia del perro es como si perra, perre, perri, perro y pirru significasen el mismo animal. Ya no hay ninguna vocal en la última posición para poder nombrar a otro animal.

Obsérvese que los cuatro empiezan por GU. Casi con seguridad, en un anterior código genético, con sólo dos palabras, la valina se codificaba GU. Realmente la tercera letra no importa. Sea la que sea, el código es VALINA.

En aquel antiguo código genético sólo podían existir (cómo máximo 16 aminoácidos).

Fíjemonos en el TRIPTOFANO, se codifica UGG.
La SERINA UGA.

UGU y UGC codifican la Cisteina.

La interpretación razonable es que UG, en el antiguo alfabeto, codificada la CISTEINA y que el TRIPTOFANO (UGG) y la SERINA (UGA) son producto del segundo código (el de tres letras).


Otro ejemplo,
La ISOLEUCINA se codifica como AUU, AUC y AUA.
Que empiece por AU y nos sea isoleucina sólo nos queda AUG que es la METIONINA

Eso hace pensar que la ISOLEUCINA, en el antiguo régimen, se codificaba como AU y que le desarrollo posterior del código de tres letras dio a AUG el papel de START (Metionina).


La duda que me surge es: ¿Y que pasó con aquellos organismos que sólo tenían dos letras en su código? La respuesta es que NO queda ninguno, fueron barridos por la nueva vida: la vida con tres marchas, digo con tres letras.

REF: PRNE20020529


Enviado por flexarorion a las 18:27 | 9 Comentarios | Enlace


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Comentarios

1
De: cesar raul Fecha: 2005-04-12 20:28

cual es el 21 aminoacido recien descubierto en este año 2005



2
De: yury betancur Fecha: 2005-08-25 17:16

aminoàcido #21



3
De: alberto moreno Fecha: 2006-02-26 00:18







4
De: Lic sammy Romero nutricionista Fecha: 2006-10-25 01:11

concideraria a la taurina como un nuevo aminoacidos y cuales serian lo aminoacidos m´s recientemente descubiertos y que funcion tendria en el horganismos



5
De: Viridiana Reséndiz Fecha: 2006-12-07 05:11

si en eel caso de haber Una mutación en el ADN genera un codón de paro UGA en medio de un ARNm que codifica para una determinada proteína. Una segunda mutación en la célula conduce al cambio de un único nucleótido en un ARNt, de forma que este cambio permite la traducción correcta de la proteína, es decir, la segunda mutación “suprime” el defecto causado por la primera. El ARNt alterado traduce UGA como triptófano. ¿Qué cambio se ha producido probablemente en la molécula de ARNt mutante? ¿Qué consecuencias puede tener la presencia de este ARNt mutante para la traducción de los genes normales de esta célula? me podrian ayudar a explicarme esto



6
De: Antonio Fecha: 2007-04-14 21:26

Contestación a Viridiana Reséndiz.
en tal caso ocurrirían varias cosas:
a) si el codón es el mutado: entonces, según la probabilidad que tenga en entrar un tRNA complementario con el codón (la parte que muta es el anticodón del tRNA), se producirá la proteína correcta u otra más pequeña al introducirse el tRNA terminador.
b) si el codón era el de paro: en este caso se produciría realmente la proteína correcta. las proteínas generalmente poseen varios codones de paro en la región terminadora. esto es porque según donde termine podrá generar una u otra proteína. esto es causado por la probabilidad de quedar pausado en ese codón, es decir, por su afinidad.
c) que sea de paro con función especial. no solo existe el código genético de 3 bases, además hay otro interno con muchas más bases y estructuras secundarias. esto es reconocido por el ribosoma y causa inserción de otros aminoácidos, cambios en la pauta de lectura o incluso salto del ribosoma a otro lugar del mRNA.
Gracias por leer hasta el final, si habeis llegado!! ;>



7
De: Eloy Fecha: 2007-07-08 14:42

Lo de que este código surge de uno con dos letras ¿es idea tuya o de alguien más? (en ese caso, fuentes). Yo también me había fijado en eso y seguramente mucha gente más...



8
De: cindy Fecha: 2007-10-01 01:58

¿como podemos nombrar una proteina con un codigo genetico que ya tengamos y sus respectivos nombres de aminoacidos?



9
De: Danny Fecha: 2010-06-07 03:30

en si como se llama el aminoacido 21 pirrolisina o solenocisteina y cual de los dos se encuentra en la bacteria Methanosarcina barkeri no entendi muy bien quiza tengan informacion de la bacteria mycobacterium vaccae



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