Las
proteínas desempeñan un papel fundamental en las células de todos los seres
vivos. Cumplen diversas funciones que van desde la meramente estructural hasta
la de control de las reacciones químicas o la de transporte de compuestos. Las
proteínas están constituidas por largas cadenas de aminoácidos. La secuencia
específica de los aminoácidos determina.
Códigos genéticos
Los genes,
localizados en el núcleo celular, son fragmentos de ácido desoxirribonucleico
(ADN). La molécula de ADN está constituida por dos cadenas formadas por un
elevado número de unidades químicas denominadas nucleótidos. Estas cadenas se
mantienen unidas gracias a los enlaces que se establecen entre las bases
nitrogenadas que forman parte de la estructura de los nucleótidos. Hay 4 bases:
timina (T), adenina (A), citosina (C) y guanina (G). Estas bases se emparejan
de un modo específico: la timina se une sólo con la adenina y la citosina se
une sólo con la guanina. Un gen está formado por una secuencia específica de
nucleótidos que determina el tipo de proteína a que da lugar. Pero los genes no
producen proteínas directamente, sino que dirigen la formación de una molécula
intermedia, de estructura complementaria, denominada ácido ribonucleico
mensajero (ARNm), que contiene las instrucciones necesarias para construir la
proteína.
Las cadenas de ADN se separan
Los genes,
localizados en el núcleo celular, son fragmentos de ácido desoxirribonucleico
(ADN). La molécula de ADN está constituida por dos cadenas formadas por un
elevado número de unidades químicas denominadas nucleótidos. Estas cadenas se
mantienen unidas gracias a los enlaces que se establecen entre las bases
nitrogenadas que forman parte de la estructura de los nucleótidos. Hay 4 bases:
timina (T), adenina (A), citosina (C) y guanina (G). Estas bases se emparejan
de un modo específico: la timina se une sólo con la adenina y la citosina se
une sólo con la guanina. Un gen está formado por una secuencia específica de
nucleótidos que determina el tipo de proteína a que da lugar. Pero los genes no
producen proteínas directamente, sino que dirigen la formación de una molécula
intermedia, de estructura complementaria, denominada ácido ribonucleico
mensajero (ARNm), que contiene las instrucciones necesarias para construir la
proteína.
Transcripción
Una de las
2 cadenas que forman la molécula de ADN actúa como plantilla o molde para
producir una molécula de ARNm. En este proceso, que recibe el nombre de
transcripción, los nucleótidos de ARN, que se encuentran libres en el núcleo
celular, se emparejan con las bases complementarias de la cadena modelo de ADN.
El ARN contiene uracilo (U) en lugar de timina (T) como una de sus cuatro bases
nitrogenadas. Las bases de ARN se emparejan con las bases del ADN de la
siguiente manera: el uracilo (U) del ARN se empareja con la adenina (A) de la
cadena de ADN, la adenina del ARN se empareja con la timina (T) del ADN y la
citosina se empareja con la guanina. Una vez que los nucleótidos de ARN se han
emparejado con las bases del ADN, los nucleótidos adyacentes se unen entre sí para
formar la cadena precursora del ARNm.
Eliminación de los intrones
La cadena
precursora del ARNm presenta regiones, denominadas exones, que contienen
información para la síntesis de proteínas. Los exones están separados por otras
secuencias, denominadas intrones, que no se expresan. Antes de que la cadena de
ARNm se utilice en la síntesis de proteínas, los intrones deben ser eliminados.
El ARNm se une al robosoma
Una vez
formado el ARN maduro o funcional, sin intrones, sale del núcleo celular y se
acopla, en el citoplasma, a unos orgánulos celulares que reciben el nombre de
ribosomas. La síntesis proteica tiene lugar en los ribosomas.
El ARNt se
une a los aminoácidos
Dispersos
por el citoplasma hay diferentes tipos de ARN de transferencia (ARNt), cada uno
de los cuales se combina específicamente con uno de los 20 aminoácidos que
constituyen las proteínas. Uno de los extremos de la molécula de ARNt se une a
un aminoácido específico que viene determinado por el anticodón presente en el
otro extremo del ARNt. Un anticodón es una secuencia de 3 bases complementaria
con la secuencia del codón del ARNm que codifica para ese aminoácido.
Traducción
El ARN de
transferencia, que lleva unido el aminoácido, se dirige hacia el complejo
formado por el ARNm y el ribosoma. El anticodón del ARNt se empareja con el
codón presente en el ARNm. La secuencia de bases del codón codifica para el
aminoácido concreto que transporta el ARNt. Un segundo ARNt se une a este
complejo. El primer ARNt transfiere su aminoácido al segundo ARNt antes de
separarse del ribosoma. El segundo ARNt lleva ahora 2 aminoácidos unidos que
constituyen el inicio de la cadena polipeptídica. Después, el ribosoma mueve la
cadena de ARNm de manera que el siguiente codón de ARNm está disponible para
unirse a un nuevo ARN de transferencia.
Interrupción d ela síntesis de los polipétidos
El ribosoma
continúa desplazando la cadena de ARNm hasta que se termina de formar la cadena
polipeptídica. La síntesis de esta cadena se detiene cuando el ribosoma llega a
un codón de ARNm conocido como codón de parada.
Formación completa de la proteína
Una vez que
se suelta del ribosoma, la proteína recién formada presenta una secuencia de
aminoácidos que viene determinada por la secuencia de bases presente en el ADN
del que se partió.
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