Proteínas

Las proteínas son grandes moléculas formadas por una o más cadenas lineales de aminoácidos.
La información necesaria para que una célula fabrique proteínas se encuentra en unos fragmentos concretos de su ADN, llamados genes.

ARN y Mitosis

El ARN es un ácido nucléico que se diferencia del ADN porque:
Consta de una única cadena de nucleótidos
Sus nucleótidos contienen ribosa en lugar de desoxirribosa
En lugar de timina (T), el ARN contiene otra base nitrogenada, el uracilo (U), que también forma puentes de hidrógeno con una adenina (A).

La mitosis es el proceso por el cual el núcleo de una célula da lugar a dos núcleos con el mismo material genético.

Fases de la Mitosis

Interfase: Propiamente, esta fase no forma parte de la mitosis. Los cromosomas, que todavía no están lo suficientemente condensados para ser visibles bajo el microscopio, se duplican dentro del núcleo, y en el citoplasma se duplican los centríolos.

Profase: Los cromosomas se condensan y se hacen visibles en el microscopio. Cada cromosoma está formado por dos cromátidas unidas por un centrómero. El ADN de una cromátida de un cromosoma es la copia del ADN de la otra. La membrana nuclear desaparece y los centriolos de la célula se desplazan hacia polos opuestos.

Metafase: Los cromosomas se alinean en el centro de la célula. Una red de microtúbulos une los centriolos con los centrómeros de los cromosomas.

Anafase: Los microtúbulos se contraen hacia los centriolos. Los centrómeros de cada cromosoma se rompen y las cromátidas son arrastradas hacia polos opuestos.

Telofase y citocinesis: Alrededor de cada grupo de cromosomas, se forma una membrana nuclear y el material genético se desempaqueta. A continuación, la membrana plasmática se constriñe hasta formar dos células.

Replicación

Las helicasas abren la cadena, rompiendo los puentes de hidrógeno que unen a las bases nitrogenadas, mientras que las topoisomerasas quitan la tensión producida por la apertura de la cadena. Se forma la horquilla de replicación.

Empezaremos por la cadena molde que va de 5’-3’. Para comenzar con la creación de la nueva cadena que irá de 3’-5’ necesita la acción de la primasa para colocar el primer (bases de ARN) y así decirle a la ADN polimerasa dónde debe empezar a colocar las bases de ADN. Esta enzima tiene otro requisito, y es que solo coloca bases de ADN en dirección 5’-3’. Eso hace que esta nueva cadena se cree de derecha a izquierda. Esta cadena va en la misma dirección en la que la helicasa va abriendo la cadena, por lo tanto no tendrá problemas y será la cadena continua o líder.

Sin embargo, la cadena molde que va de 3’-5’ tendrá características diferentes. Esta cadena sintetizará una nueva cadena de 5’-3’. El problema que encontrará será que debido a los requisitos de ADN polimerasa, creará la nueva cadena de izquierda a derecha, dejando atrás la apertura creada por la helicasa. Esto hará que la nueva cadena de ADN se vaya creando a trozos, o mejor dicho por fragmentos de Okazaki. Para crear estos fragmentos, se necesitarán muchos primer y por tanto de la acción en repetidas ocasiones de la primasa. Esta será la cadena discontinua o retardada.

Una vez finalizado el proceso anterior, la exonucleasa eliminará todos los primer utilizados para la creación de las nuevas cadenas.

Estos huecos serán repuestos con bases de ADN que colocará la ADN polimerasa.

Para finalizar todo el proceso, la ligasa une los fragmentos de ADN obtenidos tras la acción del ADN polimerasa.

Finalmente, se obtienen dos nuevas dobles hélices de ADN idénticas, cada una de ellas con una cadena antigua y una nueva. Por esta razón, se dice que la replicación es semiconservativa.

Transcripción y Traducción

Transcripción: El ARN polimerasa se une al ADN y separa sus dos cadenas complementarias en la región correspondiente al gen que se va a transcribir. La ARN polimerasa se une a las regiones promotoras que le indican el lugar donde empezará la transcripción.

La cadena que discurre en sentido 5’-3’ se denomina codificadora. Su complementaria, que discurre en sentido 3’-5’, es la cadena molde, que será usada por la ARN polimerasa para fabricar una cadena de ARN complementaria con ella gracias al emparejamiento específico de bases (A con U y G con C). Esta nueva hebra de ARN irá en sentido 5’-3’. Se le denomina ARN mensajero (ARNm)

Una vez fabricado el ARN, se libera y las dos cadenas de ADN vuelven a unirse.

Traducción:

El ARNm ya maduro sale por los poros de la membrana nuclear hasta llegar al ribosoma (estructura encargada de la síntesis de proteínas). El ribosoma consta de ARN ribosómico.

El ribosoma se une al extremo 5’ de ARNm y se desplaza sobre él, recorriéndolo en sentido 5’-3’, hasta que encuentra el codón de inicio (AUG).

El ribosoma recoge del citoplasma un ARN transferente (ARNt) cuyo anticodón se empareja con el codón de inicio. Este ARNt lleva unido el aminoácido metionina, de forma que el emparejamiento codón-anticodón sitúa la metionina como primera aminoácido de la cadena proteica.

En el segundo codón, localizado junto al de inicio, entra el siguiente ARNt, con el segundo anticodón, lo que ubica al segundo aminoácido en su lugar correspondiente.

El ribosoma libera la metionina del primer ARNt y la une al aminoácido situado en el segundo ARNt creando un enlace entre aminoácidos.

El proceso continúa hasta que el ribosoma alcanza un codón de Stop. Para estos codones no existe ARNt, de forma que, al llegar a ellos un factor de liberación provoca el final de la síntesis de la proteína.