SÍNTESIS DE ARN (Transcripción)
La síntesis de ARN se
produce partiendo de la copia de un tramo de ADN. Es así como la información
contenida en el ADN es transferida al ARN. La transcripción se inicia cuando la
enzima ARN polimerasa se une a la parte de ADN (gen) que lleva el código para
elaborar una determinada proteína. De inmediato se separan las dos hileras de
ADN y quedan expuestas sus bases nitrogenadas. El desplazamiento de la ARN
polimerasa recorre la hilera expuesta de ADN insertando en dichas bases
nitrogenadas los nucleótidos libres de ARN que hay en el núcleo.
apareamiento es:
Secuencia
de ADN: ...... A-G-T-T-T -C-A-C.......
Secuencia de ARN: ...... U-C-A-A-A-G-U-G.......
Secuencia de ARN: ...... U-C-A-A-A-G-U-G.......
Transcripción de ARN
Luego
que la ARN polimerasa termina de copiar la cadena del ADN se libera la hilera
de ARN, mientras que las bases complementarias del ADN se cierran.
CÓDIGO
GENÉTICO
Las
cuatro bases nitrogenadas que posee el ácido desoxirribonucleico (ADN) son la
adenina, citosina, guanina y timina. Cada base se une a un grupo fosfato y a
una pentosa, la desoxirribosa, y se forma un nucleótido. Cada nucleótido del
ADN puede sufrir un sinfín de combinaciones capaces de generar distintos ácidos
nucleicos. Así como el alfabeto castellano combina sus 29 letras para formar
millares de palabras, los cuatro nucleótidos presentes en el ADN permiten crear
una gran variedad de ácidos nucleicos.
Se
puede considerar al ADN como un lenguaje que le indica a la célula como
fabricar todas las proteínas necesarias para cumplir con las funciones vitales.
Ese lenguaje constituye el código genético, que tiene cuatro letras (A-C-G-T)
representantes de las cuatro bases nitrogenadas del ADN. Mediante el código
genético, la célula lee esas cuatro letras básicas, las convierte en palabras
de tres letras (triplete) y las interpreta para elaborar las proteínas
específicas. En síntesis, el código genético es el conjunto de reglas de
correspondencia entre las bases nitrogenadas de un ácido nucleico (ADN o ARN) y
los aminoácidos para la fabricación o síntesis de proteínas.
El
ADN de una determinada bacteria, por ejemploClostridium tetani, agente
etiológico del tétanos, posee un código genético capaz de generar otroClostridium
tetani cuando
se reproduce. Lo mismo sucede con el ADN de una persona, de un caballo, de un
manzano, etc. Ahora bien, los cuatro nucleótidos presentes en el ADN de los
individuos nombrados son los mismos, es decir, están formados por adenina,
guanina, citosina y timina, unidos cada uno a la desoxirribosa y a un grupo
fosfato, aunque combinados en distintas secuencias. Algo similar sucede con las
páginas de un libro, que reproducen palabras diferentes a pesar de utilizar las
mismas letras del alfabeto.
Las palabras del código genético se denominan codones,
cada uno de los cuales está formado por tres letras (tres bases nitrogenadas)
que conforman un triplete. Cada codón indica que aminoácido es necesario para
fabricar una proteína. Por ejemplo, el codón CUA se lee leucina, el codón CCG
prolina y el codón UUC fenilalanina.
El
código genético está formado por 64 combinaciones de codones (tripletes) y sus
correspondientes aminoácidos, donde cada uno de ellos tiene sus propias
palabras.
CÓDIGO GENÉTICO
SÍNTESIS
DE PROTEÍNAS (Traducción)
La
síntesis de las proteínas se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, a
diferencia de la transcripción del ARN que se produce en el núcleo. El ARNm
contiene un código que se utiliza como molde para la síntesis de proteínas. Es
decir, se traduce el lenguaje de la serie de bases nitrogenadas del ARNm al
lenguaje de la serie de aminoácidos de la proteína. Este proceso denominado traducción se realiza en los ribosomas adosados
en la membrana del retículo endoplasmático granular o rugoso. El ribosoma está
formado por dos subunidades, una mayor y otra menor.
Esquema de un ribosoma
Esquema de un ribosoma
Los
ribosomas utilizan el código genético para establecer la secuencia de
aminoácidos que ha sido codificada por el ARN mensajero. Los aminoácidos que
van a formar las proteínas están dispersos en el citoplasma celular. Son
acercados al ARN mensajero por el ARN de transferencia (ARNt). Uno de los lados
del ARNt transporta un triplete de bases llamado anticodón. En el otro lado se
une un aminoácido, proceso que demanda gasto de energía por transformación de
adenosin trifosfato (ATP) en adenosin monofosfato (AMP)
La
síntesis o traducción de las proteínas se divide en tres fases, llamadas de
iniciación, de elongación y de terminación.
Fase
de iniciación
La
síntesis de proteínas comienza en el momento en que el ARN mensajero se mueve
por el ribosoma hasta el codón AUG. Las subunidades ribosomales se unen.
En
ese preciso instante, el anticodón del ARN de transferencia se une al codón AUG
del ARNm transportando el aminoácido metionina.
Fase
de elongación
Llega
un segundo ARNt llevando su respectivo aminoácido y se acopla al siguiente
codón del ARNm, para el ejemplo, al codón CCU. Hasta aquí se ha formado un
dipéptido, donde ambos aminoácidos permanecen unidos por un enlace peptídico.
El
primer ARNt que llegó al ribosoma se retira del complemento ribosómico en busca
de otros aminoácidos. El tercer ARNt llega con otro aminoácido y se une al
codón del ARNm, a AUC en el ejemplo. El aminoácido se adhiere al dipéptido
antes formado mediante otro enlace peptídico
El
segundo ARNt se retira del ribosoma. Un cuarto ARNt llega con su aminoácido
hasta el ribosoma para acoplarse con el codón UCA del ARNm. La secuencia se
repite tantas veces como aminoácidos tenga la futura proteína
Fase
de terminación
La
etapa final de la síntesis de proteínas continúa hasta que aparecen los
llamados codones stop o de terminación, representados por UUA, UAG y UGA.
No existen anticodones complementarios para los codones stop. En cambio,
quienes sí reconocen a estos codones son unas proteínas llamadas factores de terminación, que detienen la síntesis de proteínas.
La
proteína formada se desprende del ribosoma y queda libre en el citoplasma,
lista para ser utilizada por la célula para cumplir una determinada función.
El
ARNm se desprende del ribosoma y puede ser leído de nuevo por otros ribosomas,
incluso en forma simultánea. También se liberan el ARNt y el factor de
terminación. Las subunidades del ribosoma se separan.
Resumiendo,
se puede establecer que:
-La
traducción es el proceso donde las secuencias del ARN mensajero se convierten
en una secuencia de aminoácidos.
-La
molécula del ARN mensajero puede tener hasta 10000 bases nitrogenadas.
-Un
codón está formado por tres bases nitrogenadas (triplete) que establece un
aminoácido.
-El
complemento entre codones y aminoácidos constituye el código genético.
-El
ARN de transferencia lleva el aminoácido adecuado al ribosoma.
-En
uno de los extremos del ARNt hay tres bases nitrogenadas que se ubican en el
anticodón, que es el complemento del codón del ARNm.
-La
unión aminoácido-ARN de transferencia se realiza con gasto de energía, donde el
ATP se transforma de AMP.
-Cuando
aparece codón de terminación (codón stop) del ARNm se acoplan los factores de
terminación y cesa la síntesis de proteínas.
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