Traductor de codones de ADN

Introduce una secuencia de ADN para ver sus codones de ARN, la traducción a aminoácidos y el contenido de GC.

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Sesenta y cuatro codones para veinte aminoácidos 🖖

Sesenta y cuatro codones, veinte aminoácidos y tres señales de terminación: el código tiene que repetirse, y lo hace en un lugar concreto. Los codones que corresponden a un mismo aminoácido casi siempre difieren solo en la tercera base, la posición que el anticodón del ARNt lee con mayor flexibilidad, según la hipótesis del balanceo de Crick. Por eso, muchas sustituciones de una sola base en esa tercera posición alteran el ADN sin modificar la proteína. Pulsa Mutación silenciosa y después Codón de inicio: las secuencias difieren en una base, pero producen los mismos cinco aminoácidos. ¿Hasta qué punto es eficaz esta organización? Freeland y Hurst generaron un millón de códigos alternativos y, según su medida del coste de cada error, solo uno amortiguaba los errores mejor que el código real.

Leer la vida de tres en tres letras 🖖

La célula lee el ADN en grupos no solapados de tres bases llamados codones. La traducción comienza en el codón de inicio ATG, que también codifica la metionina, y avanza codón a codón hasta encontrar una señal de terminación: TAA, TAG o TGA. Esta herramienta divide tu secuencia en esos tripletes y muestra el aminoácido que especifica cada uno. El punto donde empiezas a leer es decisivo: si desplazas el inicio una sola base, cambian todos los codones posteriores y se produce una proteína completamente distinta.

El código 'universal' tiene dialectos 🖖

El código genético es casi universal, pero no del todo. Tus propias mitocondrias lo leen de forma distinta al resto de tus células: TGA, normalmente una señal de parada, se lee como triptófano, ATA se convierte en metionina en vez de isoleucina, y AGA/AGG pasan de arginina a parada. Algunos ciliados unicelulares incluso reasignan los codones de parada a glutamina. Así que el mismo triplete puede significar cosas distintas según qué genoma lo lea.

Cómo es una secuencia real

Cinco secuencias que conviene conocer — y una que no es un gen

El cuadro de arriba arranca con dieciocho bases inventadas. Estas cinco son reales: cuatro marcos de lectura tomados de las bases de datos de secuencias y un famoso trozo de ADN que no lo es. Haz clic en cualquiera para cargarla en la herramienta.

Secuencia Bases Longitud GC Se traduce como
β-globina humana, primeros ocho codones ATGGTGCATCTGACTCCTGAGGAG 24 pb 54,2% Met-Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu
La misma, con el cambio de la anemia falciforme ATGGTGCATCTGACTCCTGTGGAG 24 pb 54,2% Met-Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu
Proteína verde fluorescente, inicio ATGAGTAAAGGAGAAGAACTTTTCACTGGA 30 pb 36,7% Met-Ser-Lys-Gly-Glu-Glu-Leu-Phe-Thr-Gly
Péptido señal de la preproinsulina, inicio ATGGCCCTGTGGATGCGCCTCCTGCCCCTGCTG 33 pb 69,7% Met-Ala-Leu-Trp-Met-Arg-Leu-Leu-Pro-Leu-Leu
El contexto de Kozak — no es un marco de lectura GCCACCATGG 10 pb 70,0% Ala-Thr-Met

Lee las dos primeras filas juntas: nada más en esta página pesa tanto. Difieren en una sola base de veinticuatro, la vigésima, y la columna de traducción lo convierte en esto: Glu pasa a ser Val en la séptima posición. Esa única sustitución es la anemia falciforme. Lo demás es escala y variedad: el GC va del 36,7 % en una proteína de medusa al 69,7 % en el péptido señal de la insulina humana, así que ser rico en GC dice más sobre el organismo y la parte del gen que sobre la función. Y la última fila es una advertencia sobre esta herramienta, no un ejemplo para ella. El contexto de Kozak es la señal que marca dónde debe EMPEZAR la traducción; no es en sí un marco de lectura, y aun así la herramienta lo traduce tan campante como Ala-Thr-Met. Una calculadora no puede decirte si tu pregunta tiene sentido.

Problema resuelto al detalle

  1. Un codón de tres letras para dieciocho bases y un 33,3% de GC 5 pasos

    Dieciocho bases, seis codones, 33,3% de GC. Averigüe por qué un codón de tres letras es el más corto que podría funcionar y qué aporta la capacidad sobrante.

    1. La secuencia se divide en codones de tres, por lo que dieciocho bases dan seis; y el último es TAA, de parada, razón por la cual esto se lee como un gen corto completo.

    2. El contenido de GC cuenta las bases G y C, seis de dieciocho. Importa porque los pares G–C tienen tres enlaces de hidrógeno frente a los dos de A–T, de modo que una secuencia rica en GC se desnaturaliza a una temperatura más alta.

    3. Pasemos a la cuestión del tamaño. Cuatro bases tomadas de dos en dos dan 16 combinaciones, menos que los 20 aminoácidos que deben codificarse, por lo que los pares no pueden funcionar.

    4. De tres en tres se obtienen 64, frente a las 21 entidades que hay que nombrar contando la señal de parada. Por lo tanto, tres es la longitud de palabra más corta que resulta viable, y se dedujo antes de que se observara.

    5. Eso deja 64 combinaciones que se asignan a 21 significados, aproximadamente tres codones por significado. El exceso se emplea en la redundancia, no en la ambigüedad: varios codones nombran al mismo aminoácido, pero ninguno nombra a dos.

    Respuesta

    La herramienta muestra 18 bp, 6 codones y un 33,3% de GC. La redundancia es la parte que acarrea consecuencias. Puesto que los sinónimos suelen diferir en la tercera base, una mutación en esa posición a menudo no cambia absolutamente nada: el código posee una tolerancia a errores integrada que es una propiedad del mapa de asignación, no de ningún mecanismo de reparación. El marco de lectura posee la propiedad opuesta: al eliminar una base, todos los codones posteriores se reagrupan, convirtiendo el resto del gen en una secuencia sin sentido. La misma estructura de tres letras hace que un tipo de error resulte prácticamente gratuito y el otro sea catastrófico.

Referencias (6)

Problemas de ejemplo

  • Codón de inicio - ATG AAA CGT TTT GCC TAA: seis codones que se leen como Met-Lys-Arg-Phe-Ala-Stop, con un 33,3 % de GC. Es la secuencia del problema resuelto.
  • Rico en GC - 14 de las 16 bases son G o C, por lo que el contenido de GC es del 87,5 % y la temperatura de fusión es alta. Como 16 no es múltiplo de tres, la última base no pertenece a ningún codón.
  • Marco de lectura abierto - 54 bases, 18 codones y un TAA al final. El ATG del codón 13 corresponde a una metionina interna, no a un segundo inicio: un marco de lectura solo tiene un comienzo.
  • Mutación silenciosa - Solo cambia una base respecto al codón de inicio: CGT se convirtió en CGC. Ambos codones siguen indicando Arg, así que la proteína no cambia. Solo varía el contenido de GC, que pasa del 33,3 % al 38,9 %.