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  • 20/06/2018

Genética

Una levadura desafía al código genético

Entre las reglas verdaderamente inviolables de la vida está la inmutabilidad del código genético. Bacterias, plantas, personas: los seres vivos construyen sus proteínas siguiendo unas mismas instrucciones, codificadas mediante secuencias de unos mismos grupos de tres letras. Pero siempre hay quien que va por libre.

Current Biology

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El ARN de transferencia de una levadura para la fenilalanina. La levadura Ascoidea asiática traduce el codón que normalmente codifica el aminoácido leucina en la misma proporción en un ARN de transferencia de la leucina y en uno de la serina [Yikrazuul].

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Una ley en bronce de la biología es la que dice que las instrucciones basadas en las secuencias de grupos de tres letras en que se segmenta el ADN, conocidos como codones, son sagradas. Prácticamente en todos los seres vivos, cada grupo, o codón, de tres letras, cada una de las cuales representa a una de las bases del ADN, se traduce inequívocamente siempre, bien en el mismo aminoácido, sea cual sea la especie, bien en una instrucción que controla el ensamblado de aminoácidos para la fabricación de proteínas, una señal de parada, por ejemplo. Pero la naturaleza no sería la naturaleza si no hubiese un puñado de raras excepciones, varias de las cuales se referían solo a esa función de parada.

Lo que siete investigadores de la genética de las levaduras explican ahora en Current Biology suena especialmente raro: han encontrado una levadura cuyo código no es unívoco.

Martin Kollmar, del Instituto Max Planck de Química Biofísica, y sus colaboradores estudian diversas especies de levadura que permiten excepciones al código genético, y no en la instrucción de parada, sino en una de inclusión de un aminoácido en la proteína, y no en el pequeño genoma de sus orgánulos celulares, como ocurre en ciertos casos, sino en el genoma más general del núcleo celular. Sucede en esas especies que el codón CUG no codifica el aminoácido leucina, como es canónico, sino que en alguna de ellas está asociado a que se añada serina a la cadena de aminoácidos de la proteína en construcción, y en alguna otra, a que se añada alanina. Lo que estos investigadores han descubierto ahora es más chocante: hay una especie de levadura que interpreta la orden CUG a veces de una forma y a veces de otra: responde a ese codón de dos modos diferentes e incorpora a la proteína, parece que al azar y en las mismas proporciones, a veces serina y a veces leucina.

El origen de esta falta de univocidad no está claro. Sin duda, desempeñan un papel clave los ARNt (los ARN de transferencia), que deben reaccionar de manera específica a CUG y transportar el aminoácido correspondiente al lugar donde se sintetiza la proteína. En Ascoidea asiática compiten dos ARNt; ambos traducen el codón CUG, pero uno se liga a la serina y el otro a la leucina. Parece que el azar decide qué aminoácido de esos dos se incorpora a la proteína (es decir, qué ARNt de esos dos interviene).

Esto no solo hace que las instrucciones para la construcción de proteínas no sean unívocas, sino que parece que no es favorable para la célula. La levadura podría resistirlo porque el codón que crea esa confusión solo está presente en el genoma en sitios rara veces expresados, donde puede hacer poco daño. Según el equipo de Killmar, el ejemplo de A. asiatica casa bien con la teoría evolutiva que formularon en 2016, según la cual la traducción anómala de un codón podría deberse a la pérdida antigua de su ARNt ordinario, lo que llevaría a la merma del codón y a que finalmente pueda ser capturado por un ARNt mutado, que se liga a un aminoácido distinto del original. Por lo demás, se desconoce en qué puede terminar la situación que se da en la notable levadura equívoca A. asiatica.

Jan Osterkamp / spektrum.de

Artículo traducido y adaptado por Investigación y Ciencia con permiso de Spektrum der Wissenschaft.

Referencia: «Endogenous Stochastic Decoding of the CUG Codon by Competing Ser- and Leu-tRNAs in Ascoidea asiatica», de Stefanie Mühlhausen et al. en Current Biology, publicado en Internet el 14 de junio de 2018.

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