Transcripción y Traducción

La transcripción consiste en copiar una parte del mensaje genético desde el ADN en moléculas de ARN: ARNr, componente fundamental de los ribosomas; ARNt, transporta los aminoácidos hasta los ribosomas y ARNm, implicado en la síntesis de proteínas. Este proceso se lleva a cabo en el núcleo y luego se exportan al citoplasma a través de los poros nucleares.

La traducción consiste en sintetizar proteínas a partir del ARNm transcrito. Este proceso implica pasar del idioma de los ácidos nucleicos, cuyo alfabeto posee cuatro letras (A, G, C,U) al idioma de las proteínas que posee un alfabeto de veinte letras (los 20 aminoácidos proteicos). La correspondencia entre nucleótidos y aminoácidos se establece en el código genético, las aminoácidos están codificados por palabras de tres letras , que son tripletes del ARNm, también llamados codones

Replicación del ADN

a. Indica el tipo de proceso que se esquematiza en la imagen adjunta.

El proceso representa la duplicación (replicación) del ADN. Es el proceso necesario para que se realice la división celular.

Ocurre en la fase S del ciclo celular y este mecanismo se basa en la complementariedad de bases. Estas son las características en las que se basa la replicación:

• Proceso de duplicación del ADN mediante un modelo semiconservativo.
• Comienza en sitios específicos (orígenes de replicación)
• El proceso de replicación es bidireccional
• Las dos hebras nuevas se van alargando progresivamente, por adición secuencial de nucleótidos
• La replicación siempre se produce en sentido 5′ → 3′, siendo el extremo 3′-OH libre el punto a partir del cual se produce la elongación del DNA. Como las dos hebras de ADN son antiparalelas, una de las hebras se sintetiza de forma continua y otra de forma discontinua.
• El proceso de duplicación está catalizado por las enzimas ADN polimerasas (aunque intervienen muchas otras enzimas en el proceso)
• Hay una corrección de errores para asegurar la fidelidad de las copias

b. Identifica: el fragmento de Okazaki, la helicasa, la proteína SSB.

• Fragmento de Okazaki está representado por el nº 6. Corresponde a los fragmentos de ADN que se van formando de manera discontinua.
• La helicasa por el nº 1 cuya función es romper los enlaces de hidrógeno entre las bases y abre la doble hélice.
• Las proteínas SSB por el nº 3, impiden que el ADN se vuelva a enrollar.

c. ¿Cuál es la naturaleza del primer o cebador?

Es un ácido nucleico formado por unos 10 nucleótidos de ARN, que presenta el extremo 3’ libre. El primer es sintetizado por una ARN polimerasa o primasa, que actúa en la zona donde comienza la replicación.

A partir de este fragmento, la ADN polimerasa comienza la adición de nucleótidos sobre el extremo 3’ libre.

d. ¿Cuál es el motivo por la que la síntesis es continua en una de las cadenas y discontinua en la otra?

El mecanismo de elongación es, básicamente, el mismo para las dos hebras de ADN. La ADN polimerasa III recorre las hebras molde en sentido 3´—5, y va uniendo los nuevos nucleótidos en el extremo 3´hasta que se forman las hebras replicadas; luego, la nueva hebra que se va formando crece en la dirección 5´—3. Sin embargo, como las dos cadenas del AND son antiparalelas (se orientan en direcciones opuestas una de otra), el desarrollo de la elongación presenta ligeras variaciones según la hebra de que se trate. En una de las dos hebras, la síntesis se produce de manera continua, mientras que en la otra lo hace de manera discontinua.

Cuando se forma la burbuja de replicación, la ADN polimerasa III solo puede unir nucleótidos en uno de los dos sentidos (dado que las dos hebras son antiparalelas). La síntesis de una de las nuevas hebras se realiza sin interrupciones, es decir, de manera continua en sentido 5´—-3´, y se requiere un sólo cebador. Esta hebra sintetizada de manera continua es la conductora o líder.

El mecanismo de síntesis de la otra hebra, llamada hebra retardada porque su síntesis se retrasa ligeramente en relación con la de la conductora, fue descubierto en 1973 por R. Okazaki. Consiste en una síntesis discontinua de pequeños fragmentos de ADN de unos 100 a 2000 nucleótidos (fragmentos de Okazaki). Cada uno de los fragmentos requiere, cada ciertos intervalos, un cebador de ARN sintetizado por la primasa. La ADN polimerasa I va eliminando el cebador y rellenando los huecos con nucleótidos de ADN. Finalmente, la ADN ligasa suelda todos los fragmentos obtenidos.

Codones y Anticodones

a. ¿Qué es un codón?

Es una secuencia de tres ribonucleótidos (tripleta) en la molécula de ARNm que establece la equivalencia con un aminoácido concreto. Por ejemplo, el codón AUG en la secuencia de ARNm codifica para el aminoácido Metionina (Met) y a su vez constituye la tripleta de inicio en la síntesis de proteínas. Así mismo varias tripletas pueden codificar para un mismo aminoácido, hecho por el cual se dice que el código genético es degenerado.

b. ¿Qué es un anticodón?

Corresponde a la tripleta complementaria al codón. Aplicando el ejemplo anterior el anticodón complementario sería UAC.

c. ¿Qué macromolécula contiene el anticodón?

El anticodón se encuentra en el brazo A del ARNt.