Descubierto organismo que rompe la regla de oro de la biología
Este microorganismo, productor de metano y perteneciente al dominio Archaea... lee una secuencia dada de tres letras de dos maneras diferentes
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6 de diciembre de 2025
Una arquea puede tolerar la incertidumbre e interpretar el mismo documento legal de dos maneras diferentes, desafiando un dogma de 60 años. Es como añadir otra letra al alfabeto del código genético, que entonces tiene 21 aminoácidos en lugar de los 20 que conocemos.
Los organismos vivos suelen leer el código del ADN de forma muy rígida y predecible. Cada codón , el conjunto de tres nucleótidos de un gen, corresponde a un aminoácido específico que forma parte de la proteína en formación.
Investigadores de la Universidad de California en Berkeley han descubierto que un tipo de microorganismo puede tolerar la incertidumbre en este proceso.
El trabajo, presentado en un artículo publicado recientemente en Proceedings of the National Academy of Sciences, desafía la idea, defendida durante décadas, de que el código genético debe interpretarse siempre con total precisión .
Este microorganismo, productor de metano y perteneciente al dominio Archaea —microorganismos procariotas caracterizados por tener una morfología similar a la de las bacterias pero una organización molecular distinta— lee una secuencia dada de tres letras de dos maneras diferentes .
Aunque el código normalmente sirve como una señal de "parada", terminando la producción de la proteína, el cuerpo a veces lo interpreta como una indicación para continuar construyendo la proteína.
El resultado es la formación de dos versiones de la misma proteína , y la elección parece estar influenciada, en parte, por las condiciones ambientales.
La especie, Methanosarcina acetivorans , se mantiene saludable mientras funciona con este sistema de decodificación flexible, lo que demuestra que la vida puede operar con un código genético ligeramente imperfecto .
Los científicos creen que esta ambigüedad puede haber evolucionado para permitir que el organismo agregue un aminoácido raro, llamado pirrolisina , a una enzima que lo ayuda a descomponer la metilamina, un compuesto ambiental común, también detectado en el intestino humano.
La ambigüedad como ventaja
“Objetivamente, la ambigüedad en el código genético debería ser destructiva; en última instancia, generaría un conjunto aleatorio de proteínas”, dice Dipti Nayak , profesora adjunta de biología molecular y celular en la UC Berkeley y autora principal del artículo.
“Pero los sistemas biológicos son más ambiguos de lo que creemos, y esa ambigüedad es en realidad una característica, no un error ”, añade el investigador, citado por Sci Tech Daily .
Las arqueas que "comen" metilaminas y las bacterias que pueden haber adquirido esta capacidad desempeñan un papel importante en el cuerpo humano.
En el hígado, los metabolitos liberados por la carne roja se convierten en N-óxido de trimetilamina, un compuesto asociado con enfermedades cardiovasculares. Confiamos en estos microorganismos para eliminar las metilaminas antes de que lleguen al hígado.
Los hallazgos tienen implicaciones para futuras terapias. Algunos investigadores ya habían sugerido que introducir cierta imprecisión en la maquinaria de traducción podría ayudar a tratar enfermedades causadas por codones de terminación prematuros en genes importantes, que conducen a la producción de proteínas no funcionales.
Esto incluye aproximadamente el 10% de todas las enfermedades genéticas , como la fibrosis quística o la distrofia muscular de Duchenne . Hacer que un codón de terminación sea ligeramente permeable podría permitir la producción de una cantidad suficiente de la proteína normal para aliviar los síntomas.
El ADN del genoma se transcribe inicialmente en ARN, y este código genético es posteriormente leído por la maquinaria celular para producir proteínas . Los ácidos nucleicos que componen el ARN existen en cuatro variantes: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y uracilo (U).
En la mayoría de los organismos estudiados hasta la fecha, grupos de tres ácidos nucleicos, o codones, se asignan a un solo aminoácido o al llamado "codón de terminación", que finaliza la síntesis de esa proteína. Cuando el ARN se traduce en una cadena de aminoácidos, la maquinaria siempre respeta esta asociación biunívoca.
No todos los organismos decodifican el ARN de la misma manera. Algunos asignan un aminoácido diferente a un codón determinado , otros tienen más de los 20 aminoácidos estándar por organismo, y los codones son redundantes: varios pueden codificar el mismo aminoácido.
Pero, uniformemente a lo largo del árbol de la vida, cada código tiene un solo significado , sin excepción . «Es básicamente como un código», explica Nayak. « Se toma algo en un idioma y se traduce a otro : nucleótidos en aminoácidos».
Los científicos saben desde hace tiempo que muchos miembros del dominio Archaea producen pirrolisina, lo que les proporciona 21 aminoácidos , en lugar de los 20 habituales, a partir de los cuales pueden sintetizar proteínas. Esto presenta ventajas , afirma Nayak.
“Cuando accedemos a un nuevo aminoácido, se abre un mundo nuevo ”, añade el investigador. “Podemos empezar a jugar con un código mucho más amplio. Es como añadir una letra más al alfabeto ”.
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Fuente: ZAP //
