Expresión génica: transcripción, traducción y regulación molecular

Conceptos Fundamentales de la Expresión Génica

¿Dónde ocurre la transcripción en una célula eucariota?

La transcripción en células eucariotas ocurre en el **núcleo**.

¿Qué son los intrones y los exones en el contexto de la transcripción?

• Un **exón** es un segmento de **ADN** que contiene información codificante para la síntesis de proteínas.
• Un **intrón** es una secuencia no codificante de **ADN** que se elimina durante el procesamiento del **ARNm** inmaduro.

¿Qué es la traducción?

La **traducción** es el proceso mediante el cual el **ARN mensajero (ARNm)** es decodificado para construir una **proteína**.

¿Qué es el codón?

El **codón** es una secuencia de tres **nucleótidos** en el **ARN mensajero (ARNm)** que especifica un aminoácido particular o una señal de terminación para la síntesis de proteínas.

¿Qué es el anticodón y cuáles son sus funciones?

El **anticodón** es una secuencia de tres **nucleótidos** ubicada en el **ARN de transferencia (ARNt)** que se complementa con un **codón** específico del **ARN mensajero (ARNm)** durante la traducción, asegurando la correcta incorporación de aminoácidos.

¿Cuántos codones de terminación hay para la traducción del ARN mensajero y cuáles son?

Existen tres **codones de terminación** para la traducción del **ARN mensajero**: **UAA**, **UAG** y **UGA**.

¿Cuál de los siguientes tipos de ARN es responsable de llevar información genética desde el núcleo hasta el citoplasma para la síntesis proteica?

El **ARN mensajero (ARNm)** es el responsable de llevar la información genética desde el núcleo hasta el citoplasma para la síntesis proteica.

¿Qué tipo de ARN se une con un aminoácido específico y lo lleva a los ribosomas para ser incorporado a la proteína?

El **ARN de transferencia (ARNt)** es el tipo de ARN que se une con un aminoácido específico y lo transporta a los **ribosomas** para su incorporación en la proteína.

¿Cómo se lee el código genético?

El **código genético** se lee en grupos de tres bases en el **ARN**, llamados **codones**.

Indique el codón de inicio de la traducción que indica el inicio de la formación de la proteína.

El **codón de inicio** de la traducción, que señala el comienzo de la formación de la proteína, es **AUG**.

Procesos Clave de la Expresión Génica

Describe paso a paso el proceso de transcripción, incluyendo la función de cada enzima y factor de transcripción involucrado.

La **transcripción** es el proceso mediante el cual la información genética contenida en el **ADN** se copia al **ARN**, específicamente al **ARN mensajero (ARNm)**, para luego ser traducida en proteínas. En este proceso, las **ARN polimerasas** juegan un papel fundamental en la síntesis del ARNm. Los **factores de transcripción** regulan la **iniciación**, el **ritmo de la transcripción**, la **elongación** y la **terminación** del proceso.

Explica el proceso completo de traducción, desde la unión del ribosoma al ARN mensajero hasta la liberación de la proteína.

La **traducción** es un proceso complejo que se divide en tres etapas principales:

• **Iniciación**: El **ribosoma** se une al **ARNm** y al primer **ARNt**, que transporta el aminoácido **metionina** y se empareja con el **codón de iniciación AUG** en el ARNm.
• **Elongación**: El **ribosoma** se desplaza a lo largo del **ARNm**, leyendo los **codones** uno por uno. A medida que avanza, los **ARNt** correspondientes traen los aminoácidos adecuados, que se añaden secuencialmente a la cadena polipeptídica en crecimiento mediante enlaces peptídicos.
• **Terminación**: El **ribosoma** encuentra uno de los **codones de terminación** (UAA, UAG o UGA) en el ARNm. En este punto, no hay un ARNt que se una a estos codones, lo que provoca la liberación de la **proteína** recién sintetizada y la disociación del complejo de traducción.

Explica sobre el ARN 45S y 5S en la transcripción, qué ARN polimerasa participa en cada una de ellas y dónde se realiza.

• El **ARN 45S** es un precursor de varios **ARN ribosomales (ARNr)**. Se encuentra y se procesa en el **nucleólo**. Su síntesis es catalizada por la **ARN polimerasa I**.
• El **ARN 5S** es otro tipo de **ARNr**. Su síntesis se realiza en el **nucleoplasma** y es catalizada por la **ARN polimerasa III**.

Explica cómo se da la transcripción en los procariotas, especialmente en Escherichia coli en el consumo de lactosa.

En **procariotas** como Escherichia coli, la **transcripción** para el consumo de lactosa se regula a través del **operón lac**. Este operón se induce en presencia de **lactosa** y en ausencia de **glucosa**. La regulación se logra gracias a mecanismos que involucran al **represor Lac** (que se une al operador en ausencia de lactosa para bloquear la transcripción) y a la **proteína activadora de catabolitos (CAP)** (que promueve la transcripción en ausencia de glucosa).

Indique los tres sitios de unión para el ARN de transferencia (ARNt) en el ribosoma.

• **Sitio A** (Aminoacil): Es el sitio de entrada para el **ARNt** que transporta el siguiente aminoácido a añadir a la cadena polipeptídica.
• **Sitio P** (Peptidil): Es el sitio donde se encuentra el **ARNt** que lleva la cadena polipeptídica en crecimiento. Aquí se forma el enlace peptídico.
• **Sitio E** (Salida/Exit): Es el sitio por donde el **ARNt** ya descargado (sin su aminoácido) sale del **ribosoma**.

Afirmaciones sobre la Expresión Génica

Existen dos tipos de secuencias reguladoras.

**Verdadero**.

Los codones de terminación son UAA, UAG, UGA.

**Verdadero**.

El ARNm en su estructura tiene un cap 5' y una cola Poli-A.

**Verdadero**.

La ARN polimerasa I participa en la transcripción del ARN 5S.

**Falso** (La ARN polimerasa III participa en la transcripción del ARN 5S).

El ARN 45S se procesa en el nucleoplasma.

**Falso** (El ARN 45S se procesa en el nucleólo).

En la traducción, la estructura del ribosoma incluye tres sitios de unión para el ARNt.

**Verdadero**.