¿Qué papel juega el ADN en la síntesis de proteínas?
El ADN funciona como un plano para la síntesis de proteínas, que actúan como componentes estructurales y enzimas esenciales para la célula. El mecanismo básico de ADN-ARN-proteínas ocurre en todos los seres vivos, desde bacterias hasta humanos.
El ADN codifica el ARN, que luego sirve como guía para la producción de proteínas.
ARN: Ácido Ribonucleico
El ARN es un ácido nucleico similar al ADN, pero con algunas diferencias clave:
- Azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa
- Base uracilo en lugar de timina
- Generalmente de una sola cadena
Tipos de ARN:
- Mensajero (ARNm): Lleva la información genética del ADN en el núcleo para dirigir la síntesis de proteínas en el citoplasma. Son cadenas largas de ARN que se forman de manera complementaria a una hebra de ADN.
- Ribosomal (ARNr): Se asocia con proteínas para formar ribosomas en el citoplasma.
- Transferencia (ARNt): Segmentos más pequeños de nucleótidos de ARN que transportan aminoácidos al ribosoma.
Transcripción: Síntesis de ARNm
La transcripción es el proceso mediante el cual se sintetiza ARNm a partir del ADN. El código del ADN se transfiere al ARNm en el núcleo, permitiendo que la información genética se lleve al citoplasma para la síntesis de proteínas.
Proceso de Transcripción:
- Iniciación: La ARN polimerasa se une a una región promotora del ADN, marcando el inicio del gen.
- Elongación: La ARN polimerasa se desliza a lo largo de la hebra de ADN, sintetizando una cadena complementaria de ARNm.
- Terminación: La ARN polimerasa alcanza una región de terminación, señalando el final del gen. El ARNm transcrito primario está completo.
El ARNm transcrito primario incluye regiones codificantes (exones) y no codificantes (intrones).
Maduración del ARNm:
Para que el ARNm pueda utilizarse en la traducción, debe pasar por un proceso de maduración que incluye:
- Splicing: Eliminación de intrones y unión de exones.
- Adición de capuchón 5′ y cola poli-A: Protección y estabilidad del ARNm.
El ARNm maduro sale del núcleo hacia el citoplasma a través de los poros nucleares.
Traducción: Síntesis de Proteínas
Una vez que el ARNm maduro llega al citoplasma, se une a un ribosoma. La información genética en el ARNm se agrupa en codones de tres bases nitrogenadas. El código genético incluye 64 codones, de los cuales 61 codifican para aminoácidos y 3 son codones de terminación.
El ribosoma lee los codones del ARNm y los ARNt traen los aminoácidos correspondientes. Los aminoácidos se unen entre sí para formar una cadena polipeptídica, que luego se pliega en una proteína funcional.
Etapas de la Traducción:
- Iniciación: El ARNm se une al ribosoma y se reconoce el codón de inicio.
- Elongación: Los ARNt traen aminoácidos al ribosoma y se forma la cadena polipeptídica.
- Terminación: Se alcanza un codón de terminación y la cadena polipeptídica se libera.
Conceptos Clave:
- En células procariotas, la traducción puede comenzar incluso antes de que la transcripción haya terminado.
- Los intrones se eliminan mediante el splicing, dejando solo los exones en el ARNm maduro.
- El ribosoma consta de dos subunidades que se ensamblan durante la traducción.