Physico-chemical properties of amino acids and arrangement of the genetic code.

Resumen

Para investigar la relación existente entre las propiedades físico-químicas de los amino ácidos, la frecuencia de sustitución de unos amino ácidos por otros en las proteínas y la partición natural encontrada en el código genético, se definió un vector de propiedades que refleja, de forma generalizada, los efectos hidrofóbicos y estructurales de los amino ácidos, cuyas coordenadas estuvieron formadas por la energía libre de transferencia de los amino ácidos del agua al octanol, área media superficial accesible al solvente del amino ácido en su estado estándar, área media oculta del amino ácido en la transferencia del estado estándar a la proteína plegada, área media superficial polar accesible del amino ácido en el estado estándar y las relaciones entre la energía y estas variables. El análisis de cluster de los 20 amino ácidos mostró que los amino ácidos con propiedades físico-químicas similares están agrupados por codones con la segunda posición idéntica, excepto aquellos amino ácidos que poseen la guanina como segundo codón, W; R; C; G. Además en el análisis de correlación de la matriz de distancia entre los amino ácidos y las matrices de sustitución de los amino ácidos reportadas por Dayhoff et al. y por Gonnet et al, se obtuvieron correlaciones altamente significativas con valores entre -0.53 y - 0.95 con la matriz de Dayhoff y entre -0.79 y -0.96 con la matriz de Gonnet, para todos los amino ácidos, excepto para la cisteína, mostrando que mientras menor es la distancia entre los amino ácidos mayor es la frecuencia de sustitución de estos en las proteínas. Quedó manifiesta una estrecha conexión entre la organización del código genético, las propiedades físico-químicas de los amino ácidos y la evolución de las proteínas.