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COLUMNA | SOMOS MAMÍFEROS

El humano escribe sobre papel con tinta, los organismos con nitrógeno

La escritura es un medio de comunicación en el cual se da toda la información necesaria para realizar una acción

Alina Gabriela Monroy-Gamboa y Sergio Ticul Álvarez-Castañeda/CIBNOR/DICYT La escritura de las instrucciones de la información genética se fundamenta en las nucleobases o bases nitrogenadas mejor conocidas como bases. La simple suma de estas bases nitrogenadas constituye a los ácidos nucleicos, que son el pilar de la información genética. El lenguaje genético a diferencia del lenguaje que utilizamos para escribir, 27 letras, está constituido únicamente con cuatro letras. La memoria general de la información genética se almacena en el ácido desoxirribonucleico (ADN), mientras que la información que es transmitida en el ácido ribonucleico (ARN) y existe una base nitrogenada que se intercambia entre los dos ácidos.


Las cuatro bases nitrogenadas o cuatro letras del alfabeto genético en el ADN son: adenina (A), citosina (C), guanina (G), timina (T). En el ARN la timina es sustituida por el uracilo (U). Las cinco bases se agrupan en dos estructuras esqueléticas que las hacen diferentes. La adenina y la guanina tienen una estructura de un anillo fusionado derivados de la purina, por lo cual se le denominan bases purina. El uracilo, timina y citosina tienen una estructura de anillo simple, por lo que se les denomina bases pirimidina. Al presentar dos estructuras diferentes, se hace más fácil la sustitución de bases dentro de cada grupo y más difícil entre los diferentes grupos. Esto es relevante respecto a la facilidad o probabilidad para que sucedan las mutaciones que son cambios en las secuencias de las bases; siendo más factible entre las del mismo grupo y menos entre las de diferentes.


Las bases tienen en un extremo lo que se denomina esqueleto desoxirribosa-fosfato que es el que une en una hebra las diferentes bases. A través de esta estructura se forma la llamada hebra o cadena del ADN. En el otro extremo, es donde existen los denominados puentes de hidrógeno, que es la unión eléctrica entre dos cadenas o hebras. La unión por medio de los puentes de hidrógeno es mucho más débil, que la denominada como esquelética y es donde se separan las dos cadenas para poder copiar la información genética y ser transmitida. Cuando las dos fibras se unen por los puentes de hidrógeno es cuando tienden a formar la doble hélice qué es la representación más reconocida y clásica para visualizar el ADN.


Las diferentes bases nitrogenadas se pueden unir entre ellas para formar diferentes cadenas, el conjunto de tres bases forma un codón, cada codón codifica para un aminoácido y el conjunto de aminoácidos codifica para una proteína. Realizando una analogía, sería como que las bases nitrogenadas fueran las sílabas de palabras (siempre palabras de tres sílabas), el codón (se interpreta como aminoácidos) las palabras y el conjunto de aminoácidos las oraciones o enunciados, que son lo que el organismo utiliza. Estas oraciones transmiten el concepto que es interpretado por el organismo y utilizado para su función necesaria.


La combinación de las tres bases nucleotídicas produce un total de 64 codones de los cuales solamente 61 codifican para su lectura en aminoácidos. Los otros tres serían el equivalente a la puntuación, continuando con la analogía de la escritura, debido a que indican donde termina o pausa el mensaje. Solamente existe un codón capaz de hacer una doble lectura que es el que codifica para el inicio de un mensaje y además para la metionina (ácido esencial que ayuda a construir proteínas y péptidos). El codón de inicio y finalización permite que en el proceso de réplica se puedan localizar y reproducir mensajes específicos, desde su inicio hasta su finalización, sin tener que reproducir toda la información que se encuentra escrita en el código. Los 61 cordones posibles son muchísimo más que la cantidad de aminoácidos que utilizan los organismos, es por ello un aminoácido puede ser codificado por varios codones.


El código genético que se ha mencionado tiene la capacidad de ser universal para todos los seres vivos que conocemos, quiere decir que todos los individuos vivos que existen en la Tierra comparten el mismo código, independientemente de si son primitivos o no. La universalidad no es así para los codones, debido a que un mismo codón puede tener diferentes lecturas de aminoácidos dependiendo del grupo que se trate. Esto es importante porque existe una distribución diferencial de aminoácidos entre los diferentes grupos de animales, plantas e invertebrados.


Los codones son la suma de las bases nitrogenadas como se mencionó anteriormente y cada uno tienen propiedades químicas diferentes lo que es importante para cuando se hace el código general de lectura. Así tenemos codones que tienen una carga eléctrica (polares), los que no tienen carga eléctrica (apolares), los de carácter ácido (donadores de protones) y los de carácter básico (receptores de protones). Esta serie de características de los codones influye de cierta manera en cómo los codones pueden ir acoplándose, pero sobre todo le dan una estructura tridimensional a la cadena genética, ya en su forma de doble hélice.


En adición a las cinco bases nitrogenadas mencionadas, también existen bases miméticas que están alteradas, generalmente por presencia de agentes mutágenos. En estas bases existe una sustitución del grupo amino con un grupo carboxilo, pero lo más importante de esto es que pueden estar dentro de la cadena como si transmitieran información, pero su interpretación es diferente. Retomando nuestra analogía, es como que las palabras tuvieran errores de ortografía y que esos errores tuvieran interpretaciones diferentes (por ejemplo, hay, ahí, ay), suenan igual, pero a final de cuentas el mensaje es distinto al original.

 

Los organismos poseen una comunicación basada en la “escritura” y “lectura” de mensajes los cuales sirven para el funcionamiento de la vida en todos los seres.

 

Autores

 

Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S. C. Instituto Politécnico Nacional 195, CP. 23205, La Paz, Baja California Sur, México. Email beu_ribetzin@hotmail.com (AGM-G), sticul@cibnor.mx (STA-C).