Lecturas alternativas del código genético

(Artículo escrito para una clase de Biología Molecular)

LECTURAS ALTERNATIVAS DEL CÓDIGO GENÉTICO

El lenguaje de la vida ha resultado ser caprichoso. El cuentacuentos ribosomal no sólo se limita a traducir el mensajero codón tras codón, sino que, en ocasiones, ejecuta lecturas alternativas a la convencional, en función del contexto. No en vano, el viejo orgánulo es lector experimentado, ya que lleva millones de años en activo.

Hasta ahora, el ribosoma es el único que tiene las claves para entender las reglas de codificación, basadas en el conocimiento del código y de diferentes elementos contextuales, ya sean en cis o trans. ¿Qué sabemos a día de hoy? Comencemos.

En ocasiones, existen secuencias que promueven un apareamiento débil entre codón y anticodón, hecho que permite que se produzca el fenómeno de “frameshifting”. Como resultado, se origina una perturbación en la pauta de lectura, reanudándose la traducción un nucleótido aguas arriba o abajo del sitio en cuestión. El “frameshifting” suele estar programado pero, en raras ocasiones, se produce por error. Aquí entra en juego la hipótesis “Ambush”. Se postula que ante un “frameshifting” erróneo, el marco de lectura emergente podría tener codones de paro en abundancia que prevendrían a la célula de un gasto energético innecesario, así como de proteínas defectuosas.

De un fenómeno saltamos a otro: el “hopping”. En este caso, el viejo orgánulo nos deja perplejos. En un codón dado, la traducción se detiene para volver a reiniciarse aguas abajo, allí donde el anticodón del peptidil-tRNA aparee con un nuevo codón. Poco se puede decir por el momento de este aparente antojo organular.

Sin embargo, los fenómenos de lectura alternativa no son nuevos para la ciencia. Ya sabíamos de la existencia de tripletes, con o sin sentido, cuya codificación era, en algunos casos, reasignada a un aminoácido diferente... Pero entonces llegó ella... y el código genético aulló. La selenocisteína aprovechó un codón de paro para insertarse en la cadena polipeptídica como un aminoácido proteico más. Tomó su ejemplo la pirrolisina, aunque de manera más discreta. La pregunta es: ¿esconde el código más aminoácidos proteicos?

Reflexionemos: a la vista de todo esto, y de lo que aguarda impacientemente líneas abajo, el ribosoma se nos presenta como una maquinaria molecular muy preciada... En ocasiones, se producen situaciones en las que el ribosoma llega al final del mensajero sin recibir la instrucción de paro. Los ribosomas se convierten en peces; el mensajero, en anzuelo. Las bacterias solventan dicha trampa celular mediante el tmRNA. Curiosa molécula donde las haya, este RNA hace las veces de transferente y mensajero. El viejo orgánulo queda liberado al traducir la secuencia del tmRNA. Pero, prestemos atención al proceso: en realidad, ésta operación de salvamento no es sino una traducción en trans. La lectura comienza en un mensajero y termina en el tmRNA... Pero aún hay más.

En algunos virus se da el fenómeno de skipping. El ribosoma traduce codones hasta que, al llegar a uno de ellos, se detiene. Es en este momento cuando se libera el péptido. Acto seguido, comienza la traducción de un nuevo péptido a partir del siguiente codón. Intrigante, elegante, sencillo... No es descabellado pensar que pueda darse en mensajeros de origen celular.

Alternativas asombrosas a la traducción estándar. Fenómenos que otorgan ventajas evolutivas allí donde se dan. Se escapa a estas líneas tratar aspectos y repercusiones en los que merece la pena indagar, a modo de curiosidad, sobre regulación o nichos ecológicos.

Codones, aminoácidos, instrucciones moleculares... Piezas de un rompecabezas que conservan la frescura del inicio de la vida. Desentrañar todos los secretos que conoce el viejo orgánulo permitirá aplicarlos y abrirá nuevas puertas a la Biología. Será entonces cuando nos encontremos ante la mayor revolución científica de todos los tiempos, ante el sueño de cualquier biólogo.