Codón

Qué es un codón

Durante la síntesis de proteínas, la información almacenada en el ADN se copia primero a una molécula de ARN mensajero mediante la transcripción. Ese ARNm viaja al ribosoma, donde se lee en grupos de tres bases nitrogenadas. Cada uno de esos tripletes es un codón, y su secuencia determina el orden en que se ensamblan los aminoácidos de la proteína resultante.

El término fue acuñado en la década de 1960, durante los trabajos que descifraron el código genético. Deriva del inglés code (código), al que se añadió el sufijo -on siguiendo la convención de otras unidades biológicas como «exón» o «intrón». La palabra se incorporó al español sin modificación relevante y hoy aparece tanto con tilde (codón) como sin ella en distintas publicaciones; la forma acentuada es la preferida en los textos médicos en español.

Cuatro bases, sesenta y cuatro combinaciones

El ARNm utiliza cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), uracilo (U), citosina (C) y guanina (G). Combinadas en grupos de tres, generan 4³ = 64 tripletes posibles. De ellos, 61 codifican aminoácidos y los tres restantes (UAA, UAG, UGA) son codones de terminación que no especifican ningún aminoácido, sino que señalizan al ribosoma que la cadena peptídica ha concluido.

Dado que solo existen 20 aminoácidos estándar, muchos de ellos están representados por más de un codón. A esa propiedad se la denomina degeneración del código genético. La leucina y la serina, por ejemplo, cuentan con seis codones distintos cada una; el triptófano y la metionina, en cambio, disponen de uno solo. El codón AUG es peculiar: codifica metionina y al mismo tiempo funciona como señal de inicio de la traducción, un doble papel que no tiene equivalente en los demás tripletes.

Desciframiento del código: Nirenberg, Matthaei y Khorana

En 1961, Marshall Nirenberg y Heinrich Matthaei realizaron un experimento que abrió la puerta a la lectura del código genético. Sintetizaron un ARNm artificial compuesto exclusivamente por uracilos (poli-U) y lo introdujeron en un sistema de traducción acelular. El polipéptido resultante contenía solo fenilalanina. Acababan de demostrar que el codón UUU codifica fenilalanina.

Har Gobind Khorana completó el mapa con una estrategia complementaria: fabricar ARNm con secuencias repetitivas conocidas y analizar los polipéptidos producidos. Mientras tanto, Francis Crick y Sydney Brenner habían aportado la prueba genética de que la lectura se hace en tripletes consecutivos sin solapamiento ni separación entre ellos (lo que se llamó el carácter «no solapante» y «sin comas» del código). En 1968, Nirenberg, Khorana y Robert Holley recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. Holley había aislado y secuenciado el primer ARN de transferencia, la molécula que conecta cada codón con su aminoácido.

Lectura en el ribosoma

El ribosoma se ensambla sobre el ARNm y localiza el codón de inicio AUG, que fija el marco de lectura. A partir de ese punto, avanza de tres en tres nucleótidos sin saltar ni retroceder. En cada paso, un ARN de transferencia (ARNt) portador de un aminoácido se empareja con el codón expuesto en el sitio A del ribosoma gracias a su anticodón complementario. Si el apareamiento es correcto, el aminoácido se incorpora a la cadena peptídica en formación.

El proceso se repite hasta que un codón de terminación entra en el sitio A. No existe ningún ARNt capaz de reconocer esos tripletes en condiciones normales; en su lugar, proteínas denominadas factores de liberación (RF1 y RF2 en bacterias, eRF1 en eucariotas) ocupan el sitio A, provocan la hidrólisis del enlace entre el último aminoácido y su ARNt y liberan la cadena polipeptídica recién sintetizada.

Universalidad y excepciones

El código genético es prácticamente universal: desde Escherichia coli hasta el ser humano, el mismo codón especifica el mismo aminoácido. Esa conservación sugiere que el código quedó establecido en una fase muy temprana de la evolución, antes de la divergencia de los grandes linajes de organismos.

No faltan excepciones, aunque son escasas. El genoma mitocondrial humano utiliza UGA para codificar triptófano en lugar de funcionar como señal de parada. En ciertos ciliados, UAA y UAG codifican glutamina. Y dos aminoácidos no estándar, la selenocisteína y la pirrolisina, se incorporan a las proteínas mediante la reinterpretación contextual de codones de terminación, un mecanismo conocido como recodificación.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra «codón»?

Del inglés code (código) más el sufijo -on, por analogía con otras unidades genéticas (exón, intrón). El término se consolidó en la década de 1960 durante los trabajos de Nirenberg, Khorana y Crick.

¿Por qué tres bases y no dos o cuatro?

Con dos bases solo se obtendrían 4² = 16 combinaciones, insuficientes para los 20 aminoácidos. Con tres se alcanzan 64, más que suficientes. Un código de cuatro bases daría 256 combinaciones, un exceso innecesario que exigiría una maquinaria de lectura más compleja sin ventaja aparente.

¿Qué significa que el código genético sea «degenerado»?

Que la mayoría de los aminoácidos están representados por más de un codón. No es un defecto. Al contrario: la redundancia protege frente a ciertas mutaciones, porque un cambio en la tercera posición del triplete a menudo no altera el aminoácido codificado. Esas mutaciones se denominan silenciosas o sinónimas.

¿Codón y triplete son lo mismo?

Depende del contexto. En sentido estricto, «codón» se refiere al triplete tal como aparece en el ARNm durante la traducción. «Triplete» es un término más genérico que puede aplicarse también a la secuencia correspondiente en el ADN. En la práctica, muchas fuentes los usan indistintamente, pero la distinción puede ser relevante en textos de biología molecular.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Codón. Glosario parlante de términos genómicos y genéticos.
2. Instituto Nacional del Cáncer (NCI). Codón. Diccionario de genética.
3. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. ¿Cómo los genes dirigen la producción de proteínas? MedlinePlus Genetics.
4. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Traducción. Glosario parlante de términos genómicos y genéticos.