Transcripción en Eucariotas

Existen tres tipos de ARN polimerasa que participan en la transcripción:

• ARN polimerasa I: Transcribe los genes del ARNr (ARN ribosómico).
• ARN polimerasa II: Transcribe los genes que codifican proteínas.
• ARN polimerasa III: Transcribe genes del ARNt (ARN de transferencia) y de un ARNr.

Cada ARN polimerasa tiene un proceso de iniciación y un promotor diferente para cada gen. El ARNm transcrito en las células eucariotas debe procesarse para convertirse en ARNm maduro.

Fases de la Transcripción

Fase de Elongación

La cadena de ARN crece en sentido 5′-3′. Al extremo 5′ del ARN sintetizado se le añade un casquete de 7-metilguanosina trifosfato, que es reconocido como señal de inicio de lectura por los ribosomas.

Fase de Terminación

Cuando se produce la separación del ARN transcrito, una enzima une al extremo 3′ una secuencia de aproximadamente 200 nucleótidos de adenina, llamada cola poliA.

Fase de Maduración

Los genes estructurales en eucariotas son discontinuos. Cada gen consta de intrones, que son secuencias de nucleótidos que no contienen información genética para la síntesis de proteínas, y exones, que sí la contienen. Los intrones deben eliminarse antes de la traducción. La transcripción ocurre en el núcleo.

Traducción, Síntesis de Proteínas

La traducción es el proceso metabólico que consiste en la síntesis de proteínas de acuerdo con las instrucciones contenidas en el ARNm. Se realiza en los ribosomas, formados por dos subunidades: una pequeña, que se une al ARNm, y otra grande, donde se unen los aminoácidos que forman la cadena polipeptídica. La traducción consiste en descifrar la información contenida en la secuencia de nucleótidos del ARNm para determinar la secuencia de aminoácidos que forman la proteína. Es un proceso anabólico que requiere energía.

Fases de la Traducción

Fase de Iniciación

La síntesis comienza cuando el ARNm se fija en la subunidad menor del ribosoma, donde se ha unido un ARNt portador de metionina. La unión se realiza en el primer codón AUG, donde se une el primer ARNt portador de metionina. Luego, se une a la subunidad mayor que posee tres sitios (E, P, A) para que se alojen los aminoácidos. El primer aminoacil-ARNt se aloja en el sitio P.

Fase de Elongación

El ribosoma avanza sobre el ARNm en sentido 5′-3′. El ARNt portador de metionina está dentro del ribosoma situado en el sitio P. Al sitio A se le une el siguiente ARNt cuyo anticodón es complementario a la secuencia del siguiente codón. La metionina se une al aminoácido del sitio A. La cadena polipeptídica queda unida al ARNt sobre el sitio A y se produce la translocación del ribosoma en sentido 5′-3′. El peptidil-ARNt pasa a situarse en el sitio P y el sitio A queda libre. El primer ARNt queda en el sitio E sin aminoácido, listo para su expulsión.

Fase de Terminación

Cuando el ribosoma llega al codón de terminación se une a los factores de terminación, que desprenden la cadena completa del ARNt. Se separa la cadena polipeptídica completa de la subunidad menor, y esta de la mayor, quedando disponibles para iniciar otra traducción.

Regulación de la Transcripción en Procariotas

Jacob y Monod postularon la teoría del operón. El operón es el conjunto de genes que codifican proteínas que intervienen en procesos metabólicos, más un centro de control que permite o no la transcripción del conjunto de genes. Un genoma es el conjunto de genes presentes en un organismo. Un proteoma es el conjunto de proteínas presentes en un organismo.

Virus

Los virus son pequeños parásitos de estructura acelular que se reproducen en el interior de una célula huésped, utilizando su maquinaria metabólica. Son parásitos obligados de vegetales, animales o bacterias.

Estructura

Consta de una molécula de ácido nucleico, ya sea ARN o ADN, y de la cápside, una envoltura proteica formada por la unión de capsómeros que encajan perfectamente. Algunos virus poseen una membrana lipoproteica que envuelve la cápside.

Clasificación

Según el tipo de cápside:

• Virus poliédricos: La cápside tiene forma de poliedro, y en su interior aparece el ácido nucleico apelotonado.
• Virus cilíndricos: La cápside tiene forma cilíndrica.
• Virus bacteriófagos complejos: Presentan una cabeza poliédrica que contiene el ácido nucleico, tienen una cola cilíndrica con un ensanchamiento junto a la cabeza, y una placa basal que presenta filamentos que ayudan a la fijación a la célula infectada.

Según el tipo de ácido nucleico:

• Virus con ADN bicatenario: Como los miovirus y adenovirus.
• Virus con ADN monocatenario: Como los inovirus.
• Virus con ARN bicatenario: Como los reovirus.
• Virus con ARN monocatenario: Como los ortomixovirus.

Según el tipo de célula infectada:

• Virus vegetales: No tienen membrana lipoproteica, tienen ARN monocatenario y cápside cilíndrica.
• Virus bacteriófagos: Como los miovirus e inovirus.
• Virus animales