Transcripción y Traducción del ADN: El Código Genético y sus Aplicaciones

Transcripción

Es el proceso mediante el cual una parte del mensaje genético se copia desde su forma original, el ADN, al ARN mensajero (ARNm). Tiene lugar en el núcleo de la célula. El ARNm formado sale al citoplasma a través de los poros de la membrana nuclear. Solamente se copia una de las dos cadenas de ADN.

Fases de la transcripción:

1. Iniciación: la ARN polimerasa se une a una zona del ADN previa al ADN que se quiere transcribir. A continuación, se corta la hebra de ADN y se separan las dos cadenas, iniciándose el proceso de copia del ADN a transcribir; esta copia no requiere ningún cebador. Los ribonucleótidos se añaden en sentido 5'-3'. En el caso de la transcripción de un gen que codifica para una proteína, la ARN polimerasa se une a una zona de control denominada promotor, que regula la actividad de la ARN polimerasa y, por tanto, regula la expresión del gen.
2. Elongación: la ARN polimerasa continúa añadiendo ribonucleótidos complementarios al ADN hasta que se llega a una determinada secuencia que indica a la polimerasa el final de la zona a transcribir.
3. Terminación: la transcripción finaliza y al ARN recién formado se le añade una cola de unos 200 nucleótidos de adenina, la cola de poli-A, agregada por la enzima poli-A polimerasa, que sirve para que el ARN no sea destruido por las nucleasas celulares. Tras estos procesos, se habrá formado un ARN mensajero, transferente, ribosómico o nucleolar que se desplazará hasta el lugar donde lleva a cabo su función, que generalmente es en el citoplasma.

Traducción

Consiste en la lectura, por parte de los ribosomas, de los ARNm que se han fabricado en el núcleo a partir de un gen. Este paso es más complejo que el anterior, ya que el mensaje del ARNm está formado por una sucesión de aminoácidos y, si bien existen 4 bases posibles en el ARN (A, U, C, G), hay un total de 20 aminoácidos posibles en las proteínas. Un mismo ARNm es leído por muchos ribosomas simultáneamente, con lo que se obtienen de una vez muchas copias de la proteína. A la figura resultante, con forma de collar, se le denomina polisoma. El conocimiento del proceso de biosíntesis proteica ha sido posible gracias al estudio de la acción de los antibióticos.

Código genético

Es el conjunto de instrucciones que sirven para fabricar proteínas a partir de un orden de los nucleótidos que constituyen el ADN. Este código determina que cada grupo de 3 nucleótidos codifica un aminoácido. Es la regla de correspondencia entre la serie de nucleótidos en que se basan los ácidos nucleicos y las series de aminoácidos (polipéptidos) en que se basan las proteínas. Permite traducir la información genética a la estructura de proteínas. A, T, G y C son las letras del código genético que representan las bases nitrogenadas adenina, timina, guanina y citosina.

Características del código genético:

• Está organizado en tripletes o codones (cada tres pares de bases determina un aminoácido).
• No es ambiguo. Todos los tripletes tienen sentido, es decir, o codifican un aminoácido o indican terminación de lectura.
• Es degenerado, lo que significa que, como hay más tripletes posibles (64) que aminoácidos (20), un aminoácido puede estar determinado por más de un triplete de bases.
• No hay solapamientos ni superposiciones.
• No hay espacios en blanco.
• Es un código universal.
• Es unidireccional: se lee en el sentido 5'-3'.

Clonación terapéutica

Se podría utilizar para curar a una persona que necesite el trasplante de células, tejidos y órganos. El embrión se utiliza como fuente de células madre embrionarias (pluripotentes).

Terapia génica

Consiste en introducir genes sanos en células que presenten estos genes defectuosos. Se requiere un vector o vehículo, que puede ser un virus. Existen dos métodos:

1. Terapia génica in vivo: se inocula al paciente directamente con el vector y los genes, que deben alcanzar las células diana o blanco.
2. Terapia génica ex vivo: las células son extraídas del paciente, manipuladas en el laboratorio y finalmente reintroducidas de nuevo en el paciente.

Problemas de la terapia génica: los genes sanos son introducidos en las células diana mediante un vehículo que suele ser un virus, el gen debe ser colocado correctamente, solo se puede trabajar con un gen y a veces se generan reacciones de rechazo. Se ha mejorado, pero sigue habiendo problemas.