Del ADN a la proteína

La información que se contiene en el ADN se expresa dando lugar a las proteínas, mediante los procesos de transcripción paso por el que la información se transfiere a una molécula de ARN mensajero (ARN-m) y, mediante el proceso de la traducción el mensaje transportado por el ARNm se traduce a proteína.

Las diferentes combinaciones de tres codones determinan un aminoácido de la proteína en formación como ejemplo, la combinación UCG determina que el aminoácido que corresponde sea una serina para un símbolo, por ejemplo UAG determina que se acaba la lectura del gen (Mader, Windelspecht).

Para lograr este proceso se llevan a cabo diferentes manifestaciones como la transcripción es el primer paso de la expresión génica, la información de un gen se utiliza para generar un producto como la proteína. El principal objetivo de la transcripción es producir una copia de ARN de la secuencia de ADN de un gen.

Es un proceso mediante el cual una molécula de ARN se produce en una plantilla de ADN, durante la transcripción un segmento de ADN sirve como plantilla para la producción de una molécula de ARN las secuencias de bases de un gen se transcriben en una molécula de ARNm con base en el apareamiento de las bases complementarias, la base T del ADN se aparea con A del ARNm, G con C y así sucesivamente, al momento de trascribir un gen un segmento de la hélice de ADN se desenrolla y se abre y los nucleótidos del ARN se aparean con los del ADN, el proceso de la transcripción (Mader, Windelspecht, 2019)

Este proceso inicia cuando el ARN polimerasa se adhiere a una región de ADN que se conoce como promotor, la dirección de transcripción y la cadena a transcribir, la asociación de ARN-ADN no es estable como las cadenas de la hélice del ADN, por ello únicamente la porción más nueva de una molécula de ARN que está asociada con la ARN polimerasa se une al ADN y el restante cuelga de un lado, no es necesario que el ARN polimerasa termine de hacer un transcripto de ARNm antes de iniciar otro, mientras tengan acceso al promotor del gen muchas otras moléculas de ARN polimerasa pueden trabajar una tras otra para poder producir transcriptos de ARNm

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Durante la transcripción, el ARNm complementario se elabora a partir de una plantilla de ADN, en el punto de unión de la ARN polimerasa la hélice de ADN se desenrolla y se abre por ende los nucleótidos complementarios de ARN. Después de que la ARN polimerasa ha pasado, las cadenas de ADN se vuelven a unir y el transcripto de ARNm cuelga de un lado. En este proceso un segmento de ADN sirve como una plantilla para la producción de una molécula de ARN si bien todos los tipos de ARN se producen en este suceso del ARNm ya que este tipo se encarga principalmente que conduce a la producción de la proteína. El apareamiento de las bases complementarias indicadas por los enlaces de hidrogeno ocurre entre los nucleótidos dentro de la molécula y esto ocasiona que se formen las características, el anticodón se aparea por medio de las bases con un codón específico de ARN que se presenta en un extremo de la molécula plegada los demás bucles ayudan a mantener la molécula en el ribosoma y un aminoácido adecuado se adhiere al extremo 3' de la molécula en el citoplasma mediante una enzima de carga ARNt (Mader, Windelspecht, 2019)

ARN en transcrpción: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:3d tRNA.png https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dogma1.jpg

Este proceso sucede en el citoplasma de las células eucariotas es la segunda etapa para expresar un gen en una proteínas, la secuencia de los codones en el ARNm es leída por un ribosoma el cual conecta la secuencia de aminoácidos dictada por el ARNm en un polipéptido, este proceso requiere la conversión de información de un lenguaje de ácido nucleico a un lenguaje aminoácido (Mader, Windelspecht, 2019).

El papel del ARN de transferencia: Una molécula de ARN es un ácido nucleico de una sola cadena que regresa sobre sí misma para crear regiones donde las bases complementarias se unen entre sí por enlaces de hidrogeno, hay al menos una molécula de ARNt por cada uno de los 20 aminoácidos que se encuentran en las proteínas, el extremo puesto de la molécula contiene un anticodón que es un grupo de 3 bases que es complementario y antiparalelo a un codón de ARNm especifico. La traducción requiere de 3 pasos, el orden de los codones determina el orden de las moléculas de ARNt en una ribosoma y la secuencia correspondiente de aminoácidos en un polipéptido (Mader, Windelspecht, 2019).

Estructura de una molécula de ARN en traducción: https://commons wikimedia org/wiki/File:Anticodo n jpg

El proceso de la traducción debe de ser extremadamente ordenado de tal manera que los aminoácidos de un polipéptido se encuentren en la secuencia correspondiente, un solo cambio en un aminoácido tiene el potencial de afectar de una manera significativa la función de una proteína. La síntesis de proteínas consta de 3 pasos: Iniciación, elongación y terminación, se requiere enzimas para cada uno de los 3 pasos proceda de manera correcta, los primeros 2: iniciación y elongación que necesitan energía (Mader, Windelspecht, 2019).

La iniciación: Es el paso que une a todos los componentes de traducción que necesita proteínas para entablar la subunidad ribosómica pequeñ.

La elongación: Es la etapa de la síntesis de las proteínas durante la cual un polipéptido aumenta de longitud a razón de un aminoácido a la vez.

La terminación: Es el paso final de la síntesis en ella se separan el polipéptido y los componentes ensamblados que realiza la síntesis de proteínas (Mader, Windelspecht, 2019).

Traducción: https://commons wikimedia.org/wiki/File:Estructura_de_los_receptores_nucleares png