Síntesis de proteínas: del ADN a las proteínas
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Expresión de la Información Genética
La expresión de la información genética es el proceso mediante el cual la información almacenada en el ADN se utiliza para producir las proteínas necesarias para el desarrollo, funcionamiento y reproducción de los caracteres del organismo. Este proceso se lleva a cabo mediante dos pasos fundamentales: la transcripción y la traducción.
Transcripción
La transcripción es la síntesis de una cadena de cualquier tipo de ARN (ribosómico, transferente o mensajero) que contiene la secuencia complementaria de una cadena de ADN, cuya función es actuar como molde.
- Iniciación: Las ARN polimerasas se unen a regiones promotoras del ADN, ricas en timina y adenina. Se desenrolla una vuelta de la hélice del ADN.
- Elongación: La ARN polimerasa utiliza una cadena de ADN como molde para sintetizar una cadena de ARN complementaria. La enzima avanza en sentido 3' a 5' sobre el ADN, sintetizando el ARN en sentido 5' a 3'.
- Terminación: La transcripción finaliza al llegar a una secuencia específica en el ADN (TTATTT en procariotas). En eucariotas, la terminación es más compleja.
- Maduración del ARN mensajero (ARNm) (solo en eucariotas):
- Se añade una caperuza de 7-metilguanosina trifosfato al extremo 5'.
- Se añade una cola poli-A (aproximadamente 200 ribonucleótidos de adenina) al extremo 3'.
- Se eliminan los intrones (secuencias no codificantes) mediante el proceso de corte y empalme (splicing), quedando solo los exones (secuencias codificantes).
Traducción
La traducción es el proceso por el cual la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARNm dirige la síntesis de una cadena polipeptídica (proteína).
Transcripción Inversa
La transcripción inversa es un proceso que se da en algunos virus, donde la información genética fluye del ARN al ADN, utilizando una enzima llamada transcriptasa inversa.
Tipos de ARN y su Función
- ARNr (ARN ribosómico): Ácido nucleico que forma parte del ribosoma, la maquinaria celular donde se sintetizan las proteínas.
- ARNm (ARN mensajero): Ácido nucleico que contiene el mensaje genético, es decir, la secuencia de nucleótidos que determina la secuencia de aminoácidos de una proteína.
- ARNt (ARN transferente): Ácido nucleico que transporta los aminoácidos de manera específica al ribosoma durante la síntesis de proteínas.
Localización de la Transcripción y Traducción
- Células procariotas: Ambos procesos ocurren en el citoplasma.
- Células eucariotas: La transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en el citoplasma.
Transcripción en Procariotas
En procariotas, la transcripción es llevada a cabo por una sola ARN polimerasa. Esta enzima se une a una región del ADN llamada promotor para iniciar la síntesis de ARN. No requiere un cebador. La transcripción se realiza en sentido 3’-5’ sobre el ADN, sintetizando el ARN en sentido 5’-3’. Los nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster.