Transcripción y Traducción del Material Genético

Replicación del ADN

Las células hijas, producto de la división celular, contienen copias idénticas del ADN presente en la célula madre. Este proceso de duplicación del ADN se conoce como replicación. Durante la replicación, las dos cadenas del ADN se separan, y cada una sirve como molde para la síntesis de su cadena complementaria. Las bases nitrogenadas se agregan una a una, y la selección de la base específica queda determinada por la base en la cadena molde con la que se apareará. Donde hay una A en la cadena molde, se inserta una T en la cadena nueva, y viceversa. De igual manera, G se aparea con C. La nueva cadena tiene una secuencia de bases complementaria a la original.

El modelo de duplicación del ADN es semi-conservativo, ya que una cadena completa del cromosoma proviene de la célula madre, y la otra cadena se sintetiza durante la replicación. Este mecanismo, propuesto por Watson y Crick, explica la transmisión de la información genética. La formación de las uniones fosfodiéster, catalizada por la ADN polimerasa, requiere que la base que entra sea complementaria a la base en la cadena molde. La tasa de error en la inserción de bases es mínima (menos de 1 en 100 millones).

Síntesis de Proteínas

El apareamiento de bases también envía la información genética del núcleo a los ribosomas para dirigir la síntesis de proteínas. Una cadena del ADN sirve como molde para la síntesis de ARN, cuya secuencia de bases es complementaria a la del ADN. Este ARN se denomina ARN mensajero o ARNm.

En el citoplasma, el ARNm se une a los ribosomas, estructuras celulares responsables de la síntesis de proteínas. Aquí, el ARNm especifica la secuencia de aminoácidos en la síntesis de polipéptidos. De esta forma, la información de los cromosomas se traduce en la estructura primaria de las proteínas, que a su vez determina su estructura tridimensional y función.

El proceso de copiado de la información genética del ADN al ARNm se llama transcripción. La lectura de la información del ARNm en el ribosoma durante la síntesis de proteínas se llama traducción.

Mecanismo de Replicación, Transcripción y Traducción

Un gen es la porción de ADN que codifica una proteína específica. Un operón es la porción de ADN que codifica un conjunto de proteínas involucradas en una vía metabólica (ej. lac operón para la utilización de lactosa).

El flujo de información genética se describe como un lenguaje. El genoma usa un lenguaje de 4 letras (las bases), transcrito al mismo lenguaje en el ARNm. La síntesis de proteínas es una traducción a un lenguaje de 20 letras (los aminoácidos). El código genético permite esta traducción. Un codón, compuesto por tres bases (un triplete), codifica un aminoácido. Algunos aminoácidos son codificados por varios codones (sinónimos), por lo que el código genético es degenerado.