El lenguaje de los genes

Una vez establecido que la información genética estaba contenida en las moléculas de ADN, el siguiente desafío, que cobró realidad en la década de 1960, fue deducir el código genético, es decir, el conjunto de instrucciones que determinan cómo será el organismo de cada especie. En esto se destacó el bioquímico norteamericano Marshall Nirenberg, quien en 1962, trabajando con el becario posdoctoral alemán Johann Heinrich Matthaei en los National Institutes of Health de los Estados Unidos, logró leer la primera palabra del alfabeto: encontró que cuando la molécula de ARN es UUU (contiene una secuencia de tres uracilos juntos), el organismo fabrica el aminoácido fenilalanina. Estos científicos lograron descifrar el código luego de realizar experimentos donde traducían distintos ARN mensajero (ARNm) compuestos por un único triplete repetido y analizaban el aminoácido producido.

Para poner a prueba la hipótesis de que cada aminoácido era codificado por tripletes de nucleótidos o codones, utilizaron una mezcla de aminoácidos libres, enzimas, ribosomas, ácidos nucleicos y adenosín trifosfato (ATP). A esto le agregaron distintos ARNm sintéticos compuestos por un sólo tipo de nucleótido (poliuracilo) y analizaron la composición del polipéptido generado. Notaron que cuando colocaban un ARNm poliuracilo el polipéptido generado estaba compuesto sólo por el aminoácido fenilalanina. Dedujeron, por lo tanto, que el triplete UUU codifica el aminoácido fenilalanina. De esta manera lograron descifrar el código completo: sintetizando distintos ARN con tripletes conocidos y analizando la composición del polipéptido generado.

Nirenberg y Matthaei colocaron 4 aminoácidos marcados radioactivamente en cada uno de los 5 tubos de ensayo. Luego agregaron enzimas, ribosomas, ATP y poliuracilo y notaron que en uno de los tubos de ensayo se había sintetizado grandes cantidades de un polipéptido desconocido. Para saber cuál aminoácido había producido ese polipétido, colocaron un solo aminoácido por tubo de ensayo: en el único tubo donde se sintetizó una proteína fue el que contenía fenilalanina.

Además, Nirenberg y sus colegas demostraron que el código es universal: los componentes del ADN son los mismos para reptiles, anfibios, bacterias y seres humanos.