Lunes, 22 de Abril del 2024

Últimas noticias

PUBLICADO EN 'SCIENCE ADVANCES'

Descubierta una limitación crucial a la evolución del código genético

JANO.es · 02 mayo 2016

Una investigación del IRB Barcelona propone una explicación a por qué el diccionario que usan todos los seres vivos para traducir los genes a proteínas, dejó de crecer hace 3.000 millones de años.

La naturaleza está en constante evolución, sólo acotada per las variaciones que hacen peligrar la viabilidad de las especies. Central en la evolución de la vida es el estudio del origen y la expansión del código genético. Un equipo de biólogos expertos en esta cuestión explica en Science Advances la existencia de una limitación que frenó en seco la evolución del código genético, el conjunto universal de normas que usamos todos los organismos de la Tierra para traducir las secuencias de genes de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) a la secuencia de aminoácidos de las proteínas que harán las funciones celulares.
 
El equipo de científicos, liderado por el investigador ICREA Lluís Ribas de Pouplana, del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), en colaboración con Fyodor A. Kondrashov, del Centro de Regulación Genómica (CRG) y Modesto Orozco, del IRB Barcelona, ha demostrado que el código genético evolucionó hasta incluir un máximo de 20 aminoácidos y no pudo crecer más por una limitación funcional de los ARN de transferencia, las moléculas que hacen de intérpretes entre el lenguaje de los genes y el lenguaje de las proteínas. Este freno en el crecimiento de la complejidad de la vida se produjo hace más de 3.000 millones de años, antes que bacterias, eucariotas y arqueobacterias evolucionaran por separado, dado que todos usamos el mismo código para producir proteínas.
 
Los autores del trabajo explican que la maquinaria para traducir los genes a proteínas no puede reconocer más de 20 aminoácidos porque los confundiría entre ellos, lo que produciría mutaciones constantes en las proteínas y por consiguiente una traducción errónea de la información genética “de consecuencias catastróficas”, destaca Ribas. “La síntesis de proteínas basada en el código genético es el alma de todos los sistemas biológicos y es esencial asegurarse la fidelidad”, continua el investigador.
 
Una limitación marcada por la forma
 
La saturación del código tiene el origen en los ARN de transferencia (tRNA), las moléculas que reconocen la información genética y llevan el aminoácido correspondiente al ribosoma, donde se fabrican las proteínas encadenando los aminoácidos uno tras otro según la información de un gen determinado. Ahora bien, la cavidad donde han de encajarse los tRNA dentro del ribosoma impone a todas estas moléculas una misma estructura similar a una L, que deja muy poco margen de variación entre ellas. “Al sistema le hubiera interesado incorporar nuevos aminoácidos porque de hecho usamos más de 20 pero se añaden por vías muy complejas, fuera del código genético. Y es que llegó un momento en que la Naturaleza no puedo crear nuevos tRNA que fuesen suficientemente diferentes de los que ya había sin que entrasen en conflicto al identificar el aminoácido correcto. Y esto ocurrió cuando se llegó a 20”, expone Ribas.

Aplicaciones en biología sintética
 
Uno de los objetivos de la biología sintética es incrementar el código genético, modificarlo para poder hacer proteínas con aminoácidos diferentes para conseguir funciones nuevas. Se usan organismos, como bacterias, en unas condiciones muy controladas para que fabriquen proteínas con unas características determinadas. “Pero hacerlo no es nada fácil, y nuestro trabajo demuestra que hay que evitar este conflicto de identidad entre los tRNA sintéticos diseñados en el laboratorio con los tRNA pre-existentes para conseguir sistemas biotecnológicos más efectivos”, concluye el investigador.
 
Este trabajo ha recibido el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, la Generalitat de Catalunya, el Consejo Europeo de Investigación (ERC) y la fundación norteamericana Howard Hughes Medical Institute.

Noticias relacionadas

08 Mar 2016 - Actualidad

Un código de señales regula la duplicación del genoma

Científicos del CNIO comprueban cómo el balance entre dos modificaciones de las proteínas —ubiquitinación y SUMOilación— regula la copia del ADN en las células.

29 Oct 2015 - Actualidad

Hallan el ‘código postal’ que determina en qué órgano tendrán lugar las metástasis

Científicos de 7 países descubren que tumores primarios envían sondas mensajeras capaces de hacer que otros órganos sean propicios para la extensión del cáncer.

08 Apr 2014 - Actualidad

La predisposición genética al gusto por la anfetamina reduce el riesgo de desarrollar TDAH y esquizofrenia

Un estudio demuestra que variaciones en el código de ADN conocidas como polimorfismos de nucleótidos únicos o SNP se asocian tanto con la sensibilidad a la anfetamina como con la probabilidad de verse afectado por cualquiera de ambas dolencias.

Copyright © 2024 Elsevier Este sitio web usa cookies. Para saber más acerca de nuestra política de cookies, visite esta página

Términos y condiciones   Politica de privacidad   Publicidad

¿Es usted profesional sanitario apto para prescribir o dispensar medicamentos?