Ir al contenido principal

Reglas generales para la elección del codón óptimo

En nuestros cursos de biología general nos han enseñado que el código genético es degenerado, es decir, un mismo aminoácido puede ser codificado por varios codones (tripletes de nucleótidos). A pesar de ello, los organismos vivos tienen una preferencia por usar uno en mayor proporción. Aún no está claro si es que esta preferencia se debe a la acción de la selección natural a nivel de la traducción o que han dirigido la preferencia a determinados codones.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Arizona realizaron un estudio para entender mejor este fenómeno que ha intrigado a los biólogos por muchos años. Para ello, se enfocaron en el porcentaje de guaninas (G) y citosinas (C) contenido en las regiones intergenéticas, usando los genomas completos de 675 bacterias, 52 arqueas y 10 hongos.

Se identificaron aquellos genes que codificaban proteínas con más de 50 aminoácidos y se examinó la frecuencia con la que aparecían cada uno de los codones para determinar el óptimo o favorito. Luego se clasificaron los codones en familias según si eran ricos en GC o en AT. A los más ricos en GC se les dio un valor de 1; a los más ricos en AT, -1; y, a los que tienen un contenido intermedio de GC, cero. Luego se sumaron los escores y se dividieron entre el número de familias. Si un organismo tiene más codones ricos en GC tendrá un escore final mayor a 0, si tiene más codones ricos en AT tendrá un escore menor a 0. 

Estos valores luego se plotearon y se encontró una clara correlación entre los que tienen más contenido intergenético de GC tienen más codones óptimos ricos en GC. Lo mismo ocurría con los que son más ricos en AT cuyos codones óptimos también son ricos en AT. Estos resultados se repitieron en arqueas y hongos.


Un resultado raro se obtuvo con la Drosophila melanogaster, ya que esta mosca a pesar de tener un contenido intergenético rico en AT, sus codones óptimos son ricos en GC. La explicación que le dan es que a pesar de su bajo contenido en GC la D. melanogaster usa una mayor proporción de codones ricos en GC que otros organismos.


Otro resultado mostraba que aquellos organismos que tenían altos porcentajes de GC en las regiones intergenéticas, para los aminoácidos que eran codificados por cuatro codones, preferían usar codones con C en vez de G para la Treonina y Glicina, y usaban preferiblemente G en vez de C para Prolina y Valina. En cambio, cuando el organismo era rico en AT en las regiones intergenéticas, no tenía una clara preferencia por T o A. 

Esto es solo un primer avance en determinar que reglas rigen la elección del codón óptimo en los organismos vivos. Hasta ahora se ha concluido que el porcentaje de GC presenten en las regiones intergenéticas juegan un papel importante en la elección del codón óptimo.

Referencia:

Hershberg, R., & Petrov, D. (2009). General Rules for Optimal Codon Choice PLoS Genetics, 5 (7) DOI: 10.1371/journal.pgen.1000556

Comentarios

Entradas más populares de este blog

Fusión y fisión de mitocondrias

Se cree que los procariotas aparecieron en el planeta hace unos 3,500 millones de años, mientras que los eucariotas lo hicieron hace unos 2,000 millones de años. Pero, si los procariotas llevan una ventaja de 1,500 millones de años a los eucariotas, ¿por qué ellos no son los organismos más complejos? La respuesta son las mitocondrias [Les recomiendo leer este artículo publicado en el blog]. Todos conocemos a las mitocondrias, si no las recuerdan, aquí se las presento. Tal vez la imagen que tenemos de ellas es que se encuentran diseminadas por toda la célula, aisladas unas de otras o, a lo mucho, reuniéndose en pequeños grupos. Sin embargo, esto no es así. En realidad, las mitocondrias son unos organelos muy dinámicos, que se encuentran fusionándose y dividiéndose constantemente, pero hasta ahora no se sabe a ciencia cierta que rol cumple este proceso. Axel Kowald de la Universidad Humboldt de Berlín y Tom B. L. Kirkwood de la Universidad de Newcastle han desarrollado una teoría

Algodón rosa

La mayoría de las personas dan por hecho que el algodón es blanco. Lo vemos así en hisopos, rollos y torundas. Sin embargo, existen de diversos colores, especialmente, en Perú. Marrón, crema, pardo, verde, son algunos de ellos. Como esos algodones no se pueden teñir, la industria textil optó por las variedades de fibra blanca. Muestras de algodón de color. Fuente: Ing. Patricia Ocampo. En la actualidad hay una mayor concienciación por los impactos ambientales que generan los productos que consumimos. La ropa es una de ellas. Los tintes empleados generan contaminación de los cuerpos de agua. En ese contexto, los algodones pigmentados adquieren mayor relevancia, aunque la variedad de colores existentes es muy limitada. La naturaleza tiene infinidad de colores. Un claro ejemplo son las flores: amarillas, azules, rosadas, violetas, rojas y más. Cada pigmento es producido por diversas enzimas que catalizan reacciones químicas para que una molécula se convierta en otra. Por ejemplo, la tiros

Ozono por el culo

La insuflación rectal de ozono , que en términos coloquiales es ozono por el culo  ( OxC , de forma abreviada), es una forma de ozonoterapia.  Según sus promotores , esta terapia "es muy potente en cuanto a la eliminación de gérmenes intestinales como virus, bacterias, protozoos, hongos, etc ". Incluso pidieron a la Organización Mundial de la Salud que lo usaran para el tratamiento del Ébola.  Según Ozonomédica , la ozonoterapia, en general, "es una eficaz alternativa en el tratamiento y control de muchas patologías y enfermedades crónicas" que incluso "puede retrasar o evitar la aparición de diabetes, cáncer, artritis, artrosis, entre otras". Paciente recibiendo OxC. Fuente: Ozonoterapia . Sin embargo,  de acuerdo con la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos ( FDA ), el ozono es un gas tóxico sin alguna aplicación médica conocida . Si bien es cierto, el ozono nos protege de la peligrosa radiación ultravi