¿Qué diferencia hay entre la secuencia y el código genético?

Con frecuencia se confunden estos dos términos, pero son claramente distintos; tan distintos como un libro y el idioma en el que está escrito.

Uno de los errores más habituales cuando se habla en términos de genética es confundir “código genético” con “secuencia genética”. Son abundantes los libros, series o películas en las que la genética es parte de la trama central, e incluso medios de comunicación y divulgación científica de todos los niveles que confunden ambos términos. Sin embargo, la secuencia genética es muy diferente al código genético.

«A finales del siglo XXI, un virus mortal se filtra en el código genético
de los seres humanos»
– Sinopsis en castellano de “Código genético” de Nick Sagan.

La secuencia genética: el mensaje

En genética, entendemos por secuencia genética a la serie de nucleótidos que se concatenan uno tras otro formando la cadena de ADN. Hay cuatro nucleótidos posibles que forman esa secuencia, cada uno de ellos con una base nitrogenada distinta: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). Estos cuatro nucleótidos funcionan en la cadena como, sírvanos de analogía, letras que se colocan una tras otra formando largos textos.

Durante la transcripción, fragmentos de la secuencia de ADN son transformados a ARN mensajero, donde se sustituye la timina por uracilo (U). Entonces, los nucleótidos se agrupan de tres en tres, en lo que se denominan codones, que en la traducción se asociarían con aminoácidos.

Hay un total de 64 combinaciones posibles de letras, y solo 20 aminoácidos que formen parte de proteínas, por lo que varias combinaciones pueden dar lugar a un mismo aminoácido. También hay ciertas combinaciones que se corresponden con el inicio o el final de la lectura. Estos codones serían, en la analogía, las palabras; unidades con significado propio, pero que por sí mismas no aportan mucho.

Secuencia genética
Secuencia genética

Para que un texto tenga sentido necesitamos que las palabras estén ordenadas una tras otra, formando oraciones. Esos conjuntos de codones que terminan formando estructuras coherentes se denominan genes, y cuando son traducidos, los aminoácidos que se asociaban con cada codón se concatenan con el resto en el orden que dicta la secuencia genética, formando proteínas.

En todo buen libro, las oraciones se agrupan formando capítulos, que a su vez terminan construyendo la obra. Al libro ’genético’ lo llamamos genoma, y, en nuestro símil, sus capítulos serían los cromosomas.

«Un libro que incluya todo el código genético de
una persona tiene unas 262 000 páginas»
— La Vanguardia

Por ejemplo, la secuencia ATG TCA AGC TCT TCC  es una secuencia genética que conforma cinco codones de ARN: AUG UCA AGC UCU UCC, cada uno de los cuales se asocia a un aminoácido: una metionina y cuatro serinas, exactamente.
Como dijimos, varias combinaciones de letras pueden dar un mismo aminoácido.

Esos son los cinco primeros aminoácidos que, junto a 800 más, conforman una proteína llamada ACE2, uno de los receptores que tenemos los seres humanos en nuestras células, donde se adhiere el SARS-CoV-2.

«Cuatro páginas de periódico tienen el mismo número de letras
que el código genético del nuevo coronavirus: 30 000»
– El País

El código genético: el lenguaje

Si, en esta analogía, la secuencia genética es la consecución de letras que forman palabras y, finalmente, el libro completo que llamamos genoma es el que da las instrucciones para formar un nuevo ser vivo, ¿qué es el código genético?

Todo libro está escrito en algún idioma. Este artículo que estás leyendo está escrito en castellano; las palabras que componen este texto están escritas de modo que evoquen conceptos; la sintaxis correcta de las oraciones permite su comprensión. Pero solo se comprende si se lee en castellano. Si se utilizara el vocabulario, la gramática y la sintaxis del gallego —idioma que comparte con el castellano todas sus letras, incluida la “ñ”— el mensaje no sería comprensible.

Del mismo modo, el código genético es lo que permite que la secuencia AUG se corresponda con la metionina, y que las secuencias UCA AGC UCU y UCC se asocien todas ellas con serina. El código genético representa esa tabla de conversión de codones de ARN a aminoácidos.

Código genético
Código genético

Así pues, si la secuencia genética es análoga a la consecución de letras que conforman el libro, entonces el código genético es análogo al idioma con el que ese libro está escrito. Del mismo modo que dos libros distintos, con mensajes diferentes, como El Hobbit y Jurassic Park, pueden estar escritos en el mismo idioma, dos seres vivos distintos, con secuencias genéticas distintas, pueden tener el mismo código genético.

Por supuesto, todo esto es una analogía. Ni la secuencia de ADN son letras en un texto ni el código genético es un verdadero idioma; todo en este nivel es bioquímica, y el uso de la teoría de la comunicación es tan solo una herramienta que, mediante analogías, nos facilita su comprensión.

«Cogieron el código genético de los dinosaurios y
lo mezclaron con el de las ranas»
– Dr. Alan Grant, Jurassic Park.

La universalidad

Las características que se suelen mencionar al hablar del código genético es que es degenerado, inequívoco y universal. Es degenerado, porque hay más combinaciones de codones que aminoácidos, y por tanto, dos secuencias distintas pueden dar lugar al mismo aminoácido, como hemos visto. Y es inequívoco, porque no se da ningún caso en el que una misma secuencia pueda dar lugar a varios aminoácidos distintos bajo ninguna circunstancia.

Pero la tercera característica es su universalidad. Es decir, el código genético es el mismo para todas las especies. No es posible obtener los códigos genéticos de especies distintas, porque todas tienen el mismo. 

«Hasta ahora, los científicos tan solo han secuenciado el código genético de aproximadamente 15 000 especies de seres vivos, la mayoría microbios» – National Geographic

La única excepción conocida la encontramos en las bacterias, en cuyo código genético hay ligeros cambios respecto al de las eucariotas. Cambios que encontramos también en las mitocondrias, debido a su origen evolutivo. Por ejemplo, mientras que para todos los organismos eucariotas, la secuencia AUA produce isoleucina, en las mitocondrias esa secuencia se corresponde con la metionina. Pero los seres humanos tenemos el mismo código genético que los escorpiones, las lechugas y los musgos.

REFERENCIAS:

Andrej Elzanowski et al. 2019. The Genetic Codes. NCBI. CCSD Database. 2022. Report for CCDS14169.1 [ACE2]. NCBI.

 

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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