Transcripción y Traducción del ADN

Transcripción en Células Procariotas

La ARN polimerasa, constituida por dos subunidades β y β’, se une al factor sigma para comenzar la transcripción. Tras esto, cambia de conformación y se fija a la región promotora. Una vez se fija la ARN polimerasa, se libera el factor sigma. La ARN polimerasa fijada al ADN produce el desenrollamiento de una vuelta de la doble hélice. Tras esto, comienza la actividad sintetizadora del ARN. La formación de la cadena de ARN finaliza cuando la polimerasa llega a la llamada señal de terminación. Finalmente, interviene el factor rho, que reconoce la señal de terminación.

Transcripción en Células Eucariotas

Aquí intervienen diversos factores proteicos. Existen tres ARN polimerasas diferentes que constan de varias subunidades:

• ARN polimerasa I: Transcribe la información a los ARN ribosómicos.
• ARN polimerasa II: Se encarga de la transcripción de los genes origen de los ARN mensajeros.
• ARN polimerasa III: Responsable de la producción de los ARN de transferencia.

El proceso de transcripción se pone en marcha cuando, unidos los 30 primeros ribonucleótidos, se añade al extremo 5′ una caperuza formada por 7-metil guanosina trifosfato que permite identificar este extremo en la traducción posterior. Sobre el extremo 3′ del ARN recién sintetizado se añade adenina gracias a la poli-A polimerasa.

Maduración del ARN

En este proceso intervienen espliceosomas, que están formados por una parte proteica y por ARN que posee secuencias de bases complementarias y, gracias a ellas, pueden aparearse con intrones y provocar su extracción. Luego los exones se unen gracias a las ligasas y se obtiene ARNm definitivo que, traducido, es una proteína.

Código Genético

Es la relación que existe entre la secuencia de nucleótidos del ARNm y la secuencia de aminoácidos que forma una proteína. Los tripletes de bases del ARNm se llaman codones y los tripletes transcritos se llaman codógenos. El código genético tiene las siguientes características:

• Formado por una secuencia lineal de bases nitrogenadas.
• Entre los sucesivos codones no hay espacios ni separaciones.
• Tiene carácter universal, ya que es el mismo código para todas las células. Dado que es universal, los ribosomas pueden traducir cualquier ARNm sea cual sea su procedencia.
• El código es degenerado, es decir, no existe el mismo número de señales codificadoras en el ARN que aminoácidos que van a ser codificados.

Traducción

Antes de que se sinteticen las proteínas, los aminoácidos que serán unidos necesitan activarse. Es una fase previa que se da en el citoplasma, donde cada aminoácido se une a un ARNt específico gracias a la aminoacil-ARNt sintetasa (para que se produzca es necesario energía, quedando todo de la siguiente manera: aminoácido + ATP + ARNt = aminoacil-ARNt + AMP + PPi).

Iniciación

Aquí el sistema se prepara para realizar la síntesis de proteínas. Este proceso necesita moléculas proteicas llamadas factores de iniciación. El proceso inicia así: el ARNm se une por su extremo 5′ a la subunidad menor del ribosoma gracias al factor IF3, luego se fija el primer aminoacil-ARNt gracias a los enlaces de hidrógeno entre las bases del anticodón del ARNt y las del codón del ARNm. El primer codón siempre es 5′ AUG 3′, por ende el anticodón del ARNt es UAC. En el proceso de fijación de los dos ARN interviene el factor IF2. Finalmente, se acopla la subunidad mayor del ribosoma; para ello se necesita el factor IF1. (Queda formado el complejo de iniciación). El fragmento de ARNm cubierto por el ribosoma corresponde a 6 aminoácidos, es decir, a 2 codones. Sobre el primero se encuentra el sitio P, donde se encuentra el aminoacil-ARNt correspondiente; la zona donde se encuentra el segundo codón es el sitio A.

Elongación o Alargamiento

Aquí se sintetiza la cadena peptídica debido a la unión de los siguientes aminoácidos transportados por ARNt. Para ello es necesario que se desplace el ribosoma a lo largo del ARNm. Este proceso se da en tres subetapas:

• Unión de un aminoacil-ARNt al sitio A: solo se da si el anticodón del ARNt es complementario del codón del ARNm. Aquí se da la hidrólisis de GTP.
• Formación del enlace peptídico: se unen los aminoácidos gracias a la peptidil-transferasa. Al unirse el primer aminoácido al segundo, este se desprende de su ARNt formándose así un dipéptido.
• Translocación del dipéptido al sitio P: ocurre el desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5′-3′, así el segundo codón con el ARNt fijado sobre él pasa al sitio P y queda libre el sitio A, que será ocupado por un tercer codón del ARNm. Tras esto, se forma un nuevo enlace peptídico entre el aminoácido y el dipéptido del sitio P.

Terminación

En esta fase intervienen factores de liberación: RF1 para los codones UAA y UAG, y RF2 para UAA y UGA. Al colocarse en el sitio A, estos factores hacen que la enzima peptidil-transferasa libere el péptido del ARNt al que está unido. Por consecuencia, tras la traducción se libera una cadena proteica que ha adquirido su estructura secundaria y terciaria, dos subunidades ribosómicas separadas y ARNm que puede volver a ser utilizado, aunque muchas veces es destruido.

Etiquetas: ADN, ARN, Biología Molecular, Células Procariotas, Genética, traducción, transcripción