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Memorias del Octavo Congreso Internacional sobre la Enseñanza y Aplicación de las Matemáticas 1 
 
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO 
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán 
Octavo Congreso Internacional Sobre la Enseñanza y Aplicación de las Matemáticas 
EL DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR Y LA 1 
CRIPTOGRAFÍA 2 
Ladislao Palomar Morales1*, Josué Yasar Guerrero Morales1, Quetzalliy Medina 3 
Vázquez1 y Giovanna Rico Prince2 4 
1 FES Cuautitlán UNAM. Av. 1o de Mayo S/N, Santa María las Torres, 54740 5 
Cuautitlán Izcalli, Mex. 6 
2CINVESTAV Unidad Mérida. Km. 6 Antigua carretera a Progreso Apdo. Postal 73, 7 
Cordemex, 97310, Mérida, Yuc., Méx. 8 
 9 
VD-POVD037 10 
 11 
Resumen 12 
 13 
En 1958 Francis Crick enuncia lo que hoy conocemos como “el Dogma Central de la Biología 14 
Molecular, explicando que el DNA, localizado en el núcleo de la célula, contiene la información 15 
necesaria para la síntesis de las proteínas que son moléculas características de cada tipo de células. 16 
La información contenida en el DNA está “escrita” en un lenguaje de 4 moléculas diferentes, que los 17 
bioquímicos abreviamos como A, C, G, T (abreviaturas de sus nombres químicos), esta información 18 
debe ser llevada a el lugar de ensamblaje de las proteínas (los ribosomas situados en el citoplasma 19 
celular. Cada proteína está formada por una secuencia única de una veintena de unidades llamadas 20 
aminoácidos. 21 
Pasar de un lenguaje de 4 letras a otro lenguaje de 20 letras obliga a tener un código de lenguaje 22 
cifrado que es material de estudio de la criptografía. 23 
La palabra criptografía es de origen griego y significa "escritura oculta", los códigos de escritura oculta 24 
han sido usados por el hombre desde la más remota antigüedad. 25 
 26 
Palabras clave: DNA, Dogma central, Biología, Criptografía. 27 
 28 
1. Introducción 29 
 30 
La confidencialidad de la información es un asunto de vital importancia para las 31 
personas, las empresas y los países. La criptografía desarrolla métodos para cifrar y 32 
descifrar la información con objeto de protegerla. 33 
La criptografía, es un término derivado de las palabras griegas kryptós, que significa 34 
“escondido”, y graphein, que significa “escribir”. El objetivo de la criptografía no es 35 
ocultar la existencia de un mensaje, sino ocultar su significado. Es decir, la 36 
criptografía se encarga de enmarañar la información de tal manera que el mensaje 37 
que se quiere transmitir no lo entienda nadie, excepto la persona a la que va 38 
destinado. 39 
El uso de la criptografía es tan antiguo como el hombre mismo, por su naturaleza es 40 
utilizado por las agencias de seguridad nacionales; actualmente se usa como un 41 
medio normal de comunicación en internet, radio, comunicación satelital, etc. 42 
 
1 *Ladislao Palomar Morales. E-mail: cancer960@yahoo.com.mx Tel. 56-23-20-50 
 
 
 
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Uno de los primeros metodos utilizados para cifrar y descifrar mensajes fue la 43 
escítala espartana en el siglo V antes de Cristo, consistía en un par de varas 44 
“gemelas” del mismo grosor y una cinta; el mensaje era escrito con la cinta colocada 45 
alrededor de una de las varas, se enviaba la cinta al poseedor de la otra vara quien 46 
enrollaba la cinta y de esta forma descifraba el mensaje escrito en ella. 47 
 48 
Figura 1. Escítala espartana (Castellanos, 2014) 49 
 50 
Durante la primera mitad del Siglo XX fueron diseñadas varias máquinas para cifrar y 51 
descifrar mensajes, quizás la más conocida de ellas sea la Enigma, diseñada por 52 
Arthur Scherbius, y que cuenta con un tambor rotatorio semejante a la escítala, fue 53 
utilizada durante la segunda guerra mundial. 54 
 55 
Figura 2. Arthur Scherbius (Klagenfurt Universität, sf) y su máquina Enigma (Tolgalen, 2008) 56 
 57 
2. El Dogma Central de la Biología Molecular 58 
 59 
En 1953, Watson y Crick describen la estructura del DNA, que está localizado en el 60 
núcleo de la célula, y que unos años antes se había confirmado como el responsable 61 
de transmitir la información de los caracteres hereditarios. Esta estructura está 62 
 
 
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conformada por dos largas cadenas formadas por cuatro nucleótidos diferentes. 63 
Cada nucleótido está constituido de un grupo fosfato, un azúcar (desoxirribosa) y una 64 
base nitrogenada. Una cadena de DNA está conformada por millones de nucleótidos. 65 
A B 66 
Figura 3. A) Estructura simplificada de los 4 nucleótidos (Rodríguez, sf) B) fragmento de DNA 67 
(Wikimedia, 2008) 68 
 69 
Cuando se va a realizar la síntesis de una proteína, el DNA, debe ser transcrito a 70 
RNA. El RNA es similar al DNA. Las diferencias son el tipo de azúcar (ribosa), uracilo 71 
en lugar de timina y está formado por una sola cadena. El RNA tiene propiedades 72 
características que le permiten estar en el citoplasma de la célula. El RNA es el 73 
mensaje que debe ser leído en el ribosoma (estructura celular descubierta en 1955) 74 
para poder sintetizar las proteínas necesarias. 75 
 76 
Figura 4. Diferencias entre DNA y RNA (Schnek y Massarini, 2008) 77 
 
 
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Figura 5. Traducción del RNA en la síntesis de proteínas (UCM, sf) 79 
 80 
Una proteína está constituida por una veintena de aminoácidos, cada aminoácido en 81 
el RNA está indicado por un codón (tres bases nitrogenadas). 82 
En resumen el Dogma Central de la Biología molecular indica que la información 83 
fluye solo en un sentido, del DNA hacia proteínas. 84 
 85 
Figura 6. Esquema del Dogma Central de la Biología Molecular (Farabee, 2006) 86 
 87 
Lo hasta aquí explicado parece sencillo, pero en 1958 no se comprendía y Crick 88 
indica que el problema tiene tres aspectos importantes: el flujo de energía, el flujo de 89 
materia y el flujo de información. En este trabajo explicaremos como responder los 90 
dos últimos, y de forma muy especial el flujo de información. Y como el mismo Crick 91 
 
 
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menciona “por información me refiero a la especificación de la secuencia de 92 
aminoácidos de la proteína” (Crick, 1958). 93 
La característica especial y única en la síntesis de proteínas es que existe solo un 94 
conjunto de veinte aminoácidos que pueden ser utilizados, y que para una proteína 95 
en particular los aminoácidos se deben ensamblar en el orden correcto. Este es el 96 
problema, el problema de la “secuenciación”, el quid de la cuestión, aunque es obvia 97 
la importancia de descubrir los pasos químicos exactos que conducen hacia y 98 
permiten el acto crucial de la secuenciación. 99 
En un organismo unicelular simple, una bacteria, deben existir probablemente un 100 
millar de proteínas diferentes, conteniendo cada una de ellas algunos cientos de 101 
aminoácidos en una secuencia especifica que además tiene una forma determinada, 102 
la cantidad de información necesaria para realizar esta secuenciación es 103 
considerable. 104 
Refiriéndonos únicamente a las basesnitrogenadas en el DNA existen 4 que se 105 
abrevian con sus iniciales: A, G, C, T. En el RNA también existen 4 tres de ellas 106 
idénticas y una diferente, de forma semejante son: A, C, G y U. Por lo que traducir la 107 
información de DNA a RNA es muy simple, por ejemplo: 108 
DNA 5’-AATGACAAGCTTCGATCAGTAGCA-3’ 109 
RNA 5’-AAUGACAAGCUUCGAUCAGUAGCA-3’ 110 
 111 
La secuencia anterior es pequeña, ¿qué pasaría con una secuencia de un millón de 112 
bases? La respuesta es fácil, exactamente lo mismo. 113 
El problema principal y especial es la “Traducción”, ya que tenemos dos conjuntos 114 
con diferente número de elementos, por un lado el de bases nitrogenadas del RNA y 115 
por otro lado el de una veintena de aminoácidos. 116 
Tabla 1. Nombres de los aminoácidos y abreviaturas empleadas 117 
Aminoácido Abreviatura
Tres letras Una letra
Alanina Ala A
Cisteína Cys C 
Ácido aspártico Asp D 
Ácido glutámico Glu E 
Fenilalanina Phe F 
Glicina Gly G 
Histidina His H 
Isoleucina Ile I 
Lisina Lys K 
Leucina Leu L 
Metionina Met M 
Asparagina Asn N 
Prolina Pro P 
Glutamina Gln Q 
Arginina Arg R 
Serina Ser S 
Treonina Thr T 
Valina Val V 
Triptófano Trp W 
Tirosina Tyr Y 
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Para realizar la traducción correcta se requiere un código y la respuesta más lógica 119 
es que la unidad de lectura, que llamamos codón, sea un triplete de bases, ya que la 120 
lectura de solo un par da como resultado 4x4=16 permutaciones. El uso de un triplete 121 
planteaba en su momento dos dificultades: la primera es que no existen 4x4x4=16 122 
aminoácidos; la segunda es donde debe empezarse la lectura (suponiendo que no se 123 
inicia en un extremo de la cadena) ya que no existe un indicador para esto. 124 
Al parecer la respuesta, continua diciendo Crick, es el hecho de que algunos de 125 
estos tripletes sean “sinónimos” de otros y se traduzcan de la misma manera. El 126 
código simplificado sería el siguiente, en el que cada letra representa una base 127 
cualquiera: 128 
 129 
Figura 7. Código simplificado según Crick (1958) 130 
 131 
El código real sustituyendo las letras anteriores por las iniciales de las bases 132 
contenidas en el RNA es el siguiente: 133 
 134 
Figura 8. Código genético (Sánchez, sf) 135 
 136 
Por lo que tomando como ejemplo las secuencias antes mencionadas podíamos 137 
completar de la siguiente forma: 138 
DNA 5’-AATGACAAGCTTCGATCAGTAGCAG….-3’ 139 
RNA 5’-AAUGACAAGCUUCGAUCAGUACGAG…-3’ 140 
Proteína Met-thr-ser-tyr-asp-gln-tyr-glu… 141 
 142 
Hasta encontrar el codón de paro. 143 
 
 
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