Identificación de criterios para la selección natural de RNA mensajeros

Identification of criteria for natural selection of RNA messengers

Para el estudio de la evolución biológica, se debió que establecer una correspondencia entre dos polímeros, que permitiera el entendimiento de cómo la información almacenada en los ácidos nucleicos daba lugar a proteínas específicas. Actualmente se sabe que las tripletas del código genético de mRNA establecen la correspondencia entre los polímeros y que la función de traducción es realizada por el tRNA asociado al ribosoma; sin embargo, el mecanismo por el cual una “frase” del “lenguaje” del código de los nucleótidos es escogido entre todos los arreglos posibles, para ser traducido es aún desconocido. El presente estudio asume que debido a la naturaleza de transferencia de información del proceso de codificación es posible que uno de los parámetros con los que se han caracterizado dichos fenómenos sea relevante para la selección. De esta forma se generará un modelo teórico que permita seleccionar entre una serie de factores de la teoría de información calculados in silico y estimación de algunos parámetros fisicoquímicos para el conjunto de todas las secuencias de nucleotídicas de mRNA probabilísticamente posibles, es decir, todas aquellas derivadas de las combinaciones entre los codones de los aminoácidos presentes en la secuencia de una proteína en particular, permitirá identificar el o los que regulan que sólo una de esas secuencias de mRNA sea la traducida en la naturaleza.

INTRODUCCIÓN

La transferencia de información surgió como un principio universal, ayudando a determinar por medio de códigos especiales, modelos de pensamiento humano. Ésta, se convirtió en un concepto científico cuando se iniciaba la era de la comunicación electrónica. Un mensaje sólo transmite información cuando existe algún grado de incertidumbre, en el receptor, acerca de lo que el mensaje contendrá. Cuanto mayor sea la incertidumbre, mayor será el contenido de información transmitida. Estos conceptos genéricos se pueden aplicar a la transferencia de información genética. Para éste, el material consiste en un número reducido de símbolo simbolizados por cuatro letras: A (adenina), G (guanina), C (citosina) y T (timina) o U (uracilo). Este sistema de representación se asemeja al código binario de Shannon (Shannon, 1948) que sólo consiste en los dos dígitos 0 ó 1. Las teorías de información han sido desarrolladas para este tipo de lenguajes binarios y con esto se facilita aplicar los principios de esas teorías y establecer modelos para predecir y conocer cuánta información está contenida en una molécula de ADN.

La teoría de información de Shannon se puede aplicar a cualquier tipo de sistema informativo en que se envíen mensajes de una fuente a un receptor. Las secuencias de nucleótidos que constituyen el mRNA son consideradas en este estudio como la fuente del mensaje, y las cadenas de aminoácidos que conforman las proteínas y se encuentran en el extremo del “canal de comunicaciones” como receptor. En esta teoría, una buena comunicación en el mensaje debe estar codificado antes del envío y debe incluir cierto nivel de redundancia en el mensaje.