Transcripción Genética: Proceso, Tipos de ARN y Código
Transcripción Genética
La transcripción es el proceso por el cual una molécula de ADN es copiada a una de ARN.
Tipos de ARN
- ARN Heterogéneo Nuclear (hnRNA): Es el primer ARN que se copia de los genes (solo en eucariotas, no es traducido).
- ARN Mensajero (mRNA): Contiene la información para sintetizar proteínas en tripletes llamados "codones" (sí es traducido).
- En eucariotas, tienen un cap (GTP modificado) en el extremo 5' y una cola poli-A (adeninas) en el extremo 3'.
- El mRNA en procariotas es policistrónico: codifica para varias proteínas.
- ARN de Transferencia (tRNA): Lleva anticodones que se complementan con los codones del mRNA. Transfiere los aminoácidos a los ribosomas (interpreta el mensaje).
- ARN Ribosómico (rRNA): Es el componente mayoritario de los ribosomas.
- ARN Nuclear Pequeño (snRNA): Solo se encuentra en el núcleo de eucariotas. Remueve los intrones del hnRNA. El snRNA + proteínas forman las snRNPs (partículas de ribonucleoproteína nuclear pequeña).
Definiciones Clave
- Codón: Secuencia de tres nucleótidos encargada de codificar un aminoácido o un símbolo de puntuación (inicio, parada).
- Anticodón: Secuencia de tres nucleótidos ubicada en el ARNt, complementaria al codón ubicado en el ARNm.
Proceso de Transcripción en Procariotas
Existe solo un tipo de ARN polimerasa.
- Iniciación: Se requiere un promotor, que es una secuencia especial de ADN donde se une la enzima ARN polimerasa.
- Promotor: (Compuesto por la caja Pribnow TATAAT) Sirve como señal de puntuación e indica a la ARN polimerasa dónde se inicia y cuál cadena de ADN se lee.
- La subunidad sigma (σ) es la que reconoce el sitio promotor de inicio en el ADN para iniciar la transcripción.
- Elongación: La ARN polimerasa abre el ADN y lee la cadena que está en dirección 3'--5' y sintetiza la nueva cadena de ARN en dirección 5'--3'.
- Terminación: La ARN polimerasa se mueve a lo largo del molde de ADN hasta que encuentra una secuencia de terminación. Puede ocurrir de dos formas:
- Dependiente de la proteína Rho (ρ): Rho se une al ARN que se sintetiza y, con energía de ATP, se mueve hasta que toca el ADN y causa la liberación del ARN.
- Independiente de Rho (ρ): Implica la formación de estructuras secundarias en el ARN (como horquillas) a partir de secuencias palindrómicas, lo que desestabiliza la unión de la ARN polimerasa al ADN.
Proceso de Transcripción en Eucariotas
Existen tres tipos principales de ARN polimerasa:
- ARN Polimerasa I (ARN Pol I): Cataliza la síntesis del rRNA (excepto el 5S rRNA).
- ARN Polimerasa II (ARN Pol II): Sintetiza hnRNA (precursor del mRNA) y snRNA.
- ARN Polimerasa III (ARN Pol III): Produce tRNA y el rRNA 5S.
Componentes Clave en Eucariotas
- Caja TATA: Componente común de los promotores en eucariotas.
- Espaciadores (Spacers): Los genes en eucariotas no siempre son adyacentes y están separados por secuencias de ADN que no se transcriben.
El Código Genético
Existen 64 tripletes (codones) distintos para solo 20 aminoácidos. Hay 3 tripletes que no codifican ningún aminoácido (UAA, UAG, UGA) y se denominan tripletes sin sentido o de parada. Los 61 tripletes restantes sí codifican aminoácidos.
Propiedades del Código Genético
- Es degenerado o redundante: Una mutación en una base de un triplete puede originar otro triplete distinto que codifica el mismo aminoácido. Varios codones pueden especificar el mismo aminoácido.
- Es universal: Es prácticamente el mismo en todos los organismos, desde bacterias hasta humanos. Por ejemplo, las bacterias son capaces de sintetizar insulina humana porque el aparato de síntesis de proteínas de la bacteria lee el código genético de la misma manera.
- No es ambiguo: Un triplete determinado solo codifica un aminoácido específico.