Transcripción del ADN Cuando una parte de la información contenida en la molécula de ADN debe ser utilizada en el citoplasma de la célula para la construcción de las proteínas, ella es transcrita bajo la forma de una pequeña cadena de ácido ribonucléico: el ARN mensajero (ARNm) utilizando las mismas correspondencias de base que el ADN visto anteriormente, pero con la diferencia ya señalada de que la timina es reemplazada por el uracilo. Uno a uno se van añadiendo los ribonucleótidos trifosfato en la direcc ión 5´a 3´, usando de molde sólo una de las ramas de la cadena de ADN y a la ARN polimerasa como catalizador. La operación de trascripción no puede tener lugar salvo que dos secuencias particulares estén presentes en el ADN: la promotora al comienzo de la secuencia, que es distinta en las eucariotas y en lo s procariotas, y la de corte propiamente dicha -conocida como cola de poli A (compuesto de hasta 200 nucleótidos de adenina)-, que en las procariotas sólo existe al final de la secuencia. Las eucariotes p resentan en esta región una señal que induce la cópula de un precursor más grande. Gráfico 1 Asociación asimétrica de nucleótidos.
Puesto que los pares de bases se asocian asimétricamente (tomando como referencia el esqueleto de fosfato-azúcar), un surco entre los hilos es más ancho que el otro. Éstos se llaman: el surco principal y el de menor importancia. Ambos proporcionan oportunidades para las interacciones de las base-específicas, pero el surco principal satisface mejor esa tarea y se observa más a menudo como el sitio obligatorio y primario para comenzar las transcripciones.
Traducción del ARN La información genética llevada por el ARNm deberá ser traducida en el citoplasma por una fábrica de proteínas: el ribosoma (éste está compuesto por varios tipos de proteínas más una forma de ARN, denominado ARN ribosómico). En el ribosoma no se podrá comenzar la lectura de un mensajero mas que por una secuencia particular, distinta en las eucariotes y en las procariotas. Asido el ARNm en el ribosoma, el tercer tipo de ARN ARN de transferencia (ARNt)entra en acción. Gráfico 2 Engrosamiento o "splicing" del ARNm
Existen muchos tipos de ARNt y cada uno es capaz de reconocer determinados grupos de tres bases (codones) del ARNm. A cada triplete de nucleótidos, los ARN de transferencia hacen corresponder uno de los veinte aminoácidos aminoácidos[3] que constituyen las mayores cadenas Procesamiento de un Splicing alternativo Procesamiento de una polipéptidas, las proteínas. La preARNt en eucariontes molécula de ARNm en eucariontes información es inscripta de un trazo en el ADN bacteriano bacterian o[4], pero en los organismos superiores se ha descubierto hace una decena de años que la información genética constituye un mosaico en los que la información útil es interrumpida por secuencias no codificantes, aparentemente inútiles, llamadas intrones (las secuencias codificantes son llamadas exones).En la célula eucariote, en principio, el ARNm transcribe todo, intrones incluídos. Las secuencias supernumerarias formarán los lazos que serán cortados al mismo tiempo que los pedazos útiles del ARN serán recolectados. Este proceso es llamado engrosado (el cual puede dar origen a más de una forma diferente de empalme o empalmes alternativos de los que puede resultar la formación de más
de un polipéptido funcional, a partir de una trascripción inicialmente idéntic a[5]); recién entonces, la molécula engrosada de ARN mensajero maduro atraviesa la membrana nuclear por los poros nucleares, ayudada por proteínas particulares de ribo-núcleo-proteínas (RNP´s m). En resumen, hasta aquí ... Gráfico 3. Trascripción y traducción del ADN en la célula eucariota
CÉLULA EUCARIOTA
detalle
TRANSCRIPCIÓN
TRADUCCIÓN
Expresión del ADN mitocondrial
El genoma mitocondrial contiene un total de 37 genes de los cuales 13 genes que codifican para ARNs mensajeros, y por lo tanto para 13 proteínas. 22 genes que codifican para 22 tARNs (ARNs de transferencial) y 2 genes que codifican para dos rRNAs mitocondriales (RNAs ribosómicos). Además de las proteínas que la mitocondria puede sintetizar por si misma, necesita importar algunas otras sintetizadas en el núcleo. De igual forma, los lípidos que forman las membranas externa e interna de la mitocondria son importadas. [ver próxima clase ADN mitocondrial]
El producto: las proteínas. El código genético consiste en 64 combinaciones de triples (codones) y sus aminoácidos correspondientes. A continuación se detallan los codones que aparecerían en una molécula de ARN mensajero: 61 codifican para aminoácidos y 3 son señales de detención. Como los aminoácidos son sólo veinte, existen tripletes “sinónimos” [ver Cuadro 1] Asimismo, a este fenónemo llamado degeneración del código (expresión para describir los estados múltiples de los tripletes) que, de hecho, puede producir cierta ambigüedad en la lectura de los codones, debe agregarse la existencia de las secuencias no codificantes, y, en las eucariotes, las secuencias repetidas, las interacciones y las recombinaciones espontáneas entre los genes. Luego de la iniciación, la traducción -que siempre se llevará a cabo por la lectura de un triplete o codón (tres bases) por vez- no trae problemas de especie, el código genético es universal y determina la relación que existe en el ámbito de la traducción entre series de nucleótidos o codones y los aminoácidos (vale siempre para el ADN citoplásmico). El flujo de información va del ADN al ARN mensajero y de allí, finalmente, a formar la proteína, con la importante diferencia – ya ya apuntada- entre las procariotas y las eucariotes. Las proteínas están configuradas por cadenas polipéptidas, esto es aminoácidos asociados químicamente y plegados de manera manera específica. [ver Cuadro Cuadro 2]
Cuadro 1 Combinaciones de triples y sus correlativos aminoácidos.
Cuadro 2 Características de los aminoácidos.
En el cuadro a la derecha, la fórmula química de los aminoácidos (en color negro la parte común, mientras que en color azul puede verse la parte variable, que da a los aminoácidos distinto comportamiento: naranja = aminoácidos hidrófobos; verde = aminoácidos polares; magenta = aminoácidos ácidos; ciano = aminoácidos básicos
Las proteínas han tenido una significativa importancia, como guía del diseño genético, en el momento del cartografiado del genoma de los organismos. El primer genoma cuya secuencia completa de nucleótidos fue conocida, fue la del ADN del bacteriófago X174, descubierto por Frederick Sanger, lo que le valió su segundo premio Nóbel, en 1980. Cuando comenzó, los enunciados básicos eran: a cada triplete Gráfico 4 Código genético de bacteriofago X174 corresponde un aminoácido de la cadena correspondie nte a cada proteína; se sabía que el ADN del X174 contenía 5.375 nucleótidos; se sabía que este ADN co dificaba para X174, mostrando una porción de los genes para Un segmento de ADN de un nueve las proteínas D y E. El gen completo para E está dentro del gen de D, que no tiene proteínas, y ninguna relación con la anterior también se conocía el número de aminoácidos de cada una de ellas. Según el código de tripletes, la cantidad de ADN era insuficiente para codificar todas sus proteínas; las leyes básicas de la biología molecular parecían ser refutadas. Sin embargo la teoría quedó confirmada por el hecho, desconocido hasta entonces, de la superposición de genes, en otras palabras las mismas regiones del ADN codifican para distintas proteínas pero usando diferentes pautas de lecturas. [Ver Gráfico 4].
NOTAS:
[1]
La enzima es una proteína globular -tal como se expli có en la nota 12- que acelera las reacciones químicas, cada enzima lo hace sobre una sustancia en particular: es un catalizador que opera disminuyendo la energía de activación del modo necesario para una reacción al formar una asociación pasajera con las moléculas con las que reacciona -llamadas sustrato-, también puede debilitar los enlaces químicos existentes, facilitando la formación de nuevos; como resultado, la reacción ocurre más rápidamente. El nombre de cada tipo de enzima está dado por el sustrato sobre el que actúa + el sufijo -asa (v.gr., la sacarasa es la enzima que actuando sobre la sacarosa, cataliza para glucosa y fructuosa) [2]
En 1941, el equipo formado por los científicos Edward Tatum y Ge orge Beadle, a la sazón en el laboratorio establecido en 1909 por Thomas Morgan en la Universidad de Columbia, cuna de la genética norteamericana, pudo establecer, sobre la evidencia de los experimentos realizados en un moho rojo del pan -la Neurospora crassa-, que las mutaciones genéticas daban como resultado la pérdida de la capacidad para sintetizar diferentes aminoácidos. Estos experimentos, sumados a la evidencia circunstancial dada por la abundancia de ARN en el citoplasma -lugar donde se lleva a cabo la mayor parte de los procesos de sín tesis de proteínas-, llevaron a Francis Crick a establecer el llamado “dogma central” de la genética molecular: la información genética contenida en el ADN fluye hacia el ARN, el que a s u vez específica proteínas , un camino de una sola vía que permite afirmar la influencia del genotipo ( ADN) sobre el fenotipo, al dictar la secuencia de las proteínas; sin embargo, éstas no alteran el genotipo, es decir, las proteínas no envían instrucciones al genotipo. La excepción al dogma central es un proceso conocido como trascripción inversa, en la cual la información codificada por ciertos virus de ARN se transcribe a ADN. [3]
Los aminoácidos son ácidos en los cuales uno o más átomos de carbono tienen un grupo amino (derivado del amoníaco en el que uno o más átomos de hidrógeno se han sustituído por radicales hidrocarbonados), de los 70 conocidos, sólo 20 se encuentran en las proteínas y ellos son: no polares polares de carga + de carga -
[4]
alanina valina isoleucina leucina metionina fenilalania prolina triptofano asparagina cisteína glutamina glicina serina treonina triosina arginina lisina histidina ac. aspártico ac.glutámico [Ver Cuadro2 -en el texto- para sus fórmulas químicas]
Un conjunto de tripletes dispuestos linealmente a lo largo del ADN y transcriptos secuencialmente en una sola operación constituye una unidad de trascripción u operón.
[5]
Por ejemplo, el mismo ARNm nuclear es procesado en las células de la glándula tiroides de modo tal que traduce a la hormona peptídica calcitonina, y en las de la glándula pituitaria, el engrosado, que elimina cinco intrones -incluyendo uno que en la tiroides se retenía como exón-, traduce a una hormona diferente: la CGRP.
La transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cuál se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero. Contenido [ocultar]
1 Transcripción en eucariotas 2 Etapas de la transcripción o
2.1 Preiniciación
o
2.2 Iniciación
o
2.3 Disgregación del promotor
o
2.4 Elongación
o
2.5 Terminación
3 Véase también 4 Enlaces externos
[editar]Transcripción
en eucariotas
En el caso de las eucariotas, el proceso se realiza en el núcleo, y es similar al de las procariotas, pero de mayor complejidad. Diferentes ARNp transcriben distintos tipos de genes. La ARNpII transcribe los pre-ARNm, mientras que la ARNpI y ARNpIII transcriben los ARNribosomales y ARNt, respectivamente. Los ARNs transcritos son modificados posteriormente. El pre-ARNm,por ejemplo, sufre un proceso de maduración que tras cortes y empalmes sucesivos elimina ciertos segmentos del ADN llamados los intrones para producir el ARNm final. Durante este proceso de maduración se puede dar lugar a diferentes moléculas de ARN, en función de diversos reguladores. Así pues, un mismo gen o secuencia de ADN, puede dar lugar a diferentes moléculas de ARNm y por tanto, producir diferentes proteínas. Otro factor de regulación propio de las células eucariotas son los conocidos potenciadores (en inglés: "enhancers "), que incrementan mucho (100 veces) la actividad de transcripción de un gen, y no depende de la ubicación de éstos en el gen, ni la dirección de la lectura. [editar]Etapas
de la transcripción
Clásicamente se divide el proceso de la transcripción en 3 etapas principales (iniciación, elongación y terminación), pero realmente se pueden diferenciar 5 etapas :
[editar ]Preiniciación Al contrario de la replicación de ADN, durante el inicio de la transcripción no se requiere la presencia de un cebador para sintetizar la nueva cadena, de ARN en este caso. Antes del inicio de la transcripción se necesitan toda una serie de factores de transcripción que ejercen los factores de iniciación. Estos se unen a secuencias específicas de ADN para reconocer el sitio donde la transcripción ha de comenzar y se sintetice el ARN cebador. Esta secuencia de ADN en la que se ensamblan los complejos de transcripción se llama promotor. Los promotores se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes, antes del comienzo del gen, y a ellos se unen los factores de transcripción mediante fuerzas de Van der Waals y enlaces de hidrógeno. Los promotores tienen secuencias reguladoras definidas, muy conservadas en cada especie, donde las más conocidas son la caja TATA (situada sobre la región -10), con la secuencia consenso TATA(A/T)A(A/T); y la caja TTGACA (situada en el punto -35). La formación del complejo de transcripción se realiza sobre el promotor TATA, allí se forma el núcleo del complejo de iniciación. Sobre la caja TATA se fija una proteína de unión (TBP) junto con el factor de transcripción TFII D (TF proviene del inglés: transcription factor ). Después, a ellos se unen otros factores de transcripción específicos: TFII A, que estabiliza el complejo TFII DADN; los factores TFII B y TFII E se unen al ADN y el TFII F (una helicasa dependiente de ATP) y al final la ARN polimerasa. Todo ello forma un complejo que se llama complejo de preiniciación cerrado . Cuando la estructura se abre por mediación del factor de transcripción TFII H, da comienzo la iniciación.. [editar ]Iniciación Primero, una Helicasa separa las hebras de ADN en estas denominadas cajas TATA, ya que la adenina y timina poseen un doble enlace, mientras que la citosina y guanina poseen uno triple. Posteriormente se unen los factores y las proteinas de transcripción (TBP, TF2D, TF2B) permitiendo, de esta manera, el acceso de la ARN polimerasa al molde de ADN de cadena simple, siendo esta la ultima en posicionarse. Aunque la búsqueda del promotor por la ARN polimerasa es muy rápida, la formación de la burbuja de transcripción o apertura del ADN y la síntesis del cebador es muy lenta. La burbuja de transcripción es una apertura de ADN desnaturalizado de 18 pares de bases, donde empieza a sintetizarse el ARN cebador a partir del nucleótido número 10 del ADN molde de la burbuja de transcripción. La burbuja de transcripción se llama complejo abierto . La ARN polimerasa es una enzima formada por 5 subunidades: 2 subunidades α, 1 subunidad β, 1 subunidad β' y 1 subunidad ω que tiene como
función la unión de ribonucleótidos trifosfato. Cuando se forma el complejo abierto, la ARN polimerasa comienza a unir ribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster, y una vez que se forma el primer enlace fosfodiéster, acaba la etapa de iniciación.y comienza asi la siguiente etapa. [editar ]Disgregación
del promotor
Una vez sintetizado el primer enlace fosfodiéster, se debe deshacer el complejo del promotor para que quede limpio para volver a funcionar de nuevo. Durante esta fase hay una tendencia a desprenderse el transcrito inicial de ARN y producir transcritos truncados, dando lugar a una iniciación abortada, común tanto en procariontes como eucariontes. Una vez que la cadena transcrita alcanza una longitud de unos 23 nucleótidos, el complejo ya no se desliza y da lugar a la siguiente fase, la elongación. La disgregación del promotor coincide con una fosforilación de la serina 5 del dominio carboxilo terminal de la ARN polimerasa, que es fosforilado por el TFII H (que es una proteína quinasa dependiente de ATP)
[editar ]Elongación La ARN polimerasa cataliza la elongación de cadena del ARN. Una cadena de ARN se une por apareamiento de bases a la cadena de ADN, y para que se formen correctamente los enlaces de hidrógeno que determina el siguiente nucleótido del molde de ADN, el centro activo de la ARN polimerasa reconoce a los ribonucleótidos trifosfato entrantes. Cuando el nucleótido entrante forma los enlaces de hidrógeno idóneos, entonces la ARN polimerasa cataliza la formación del enlace fosfodiéster que corresponde. A esto se le llama elongación, la segunda etapa de la transcripción del ARN. [editar ]Terminación Al finalizar la síntesis de ARNm, esta molécula ya se ha separado completamente del ADN (que recupera su forma original) y también de la ARN polimerasa, terminando la transcripción. La terminación es otra etapa distinta de la transcripción, porque justo cuando el complejo de transcripción se ha ensamblado activamente debe desensamblarse una vez que la elongación se ha completado. La terminación está señalizada por la información contenida en sitios de la secuencia del ADN que se está transcribiendo, por lo que la ARN polimerasa se detiene al transcribir algunas secuencias especiales del ADN. Estas secuencias son ricas en guanina y citosina, situadas en el extremo de los genes, seguidas de secuencias ricas en timina, formando secuencias palindrómicas , que cuando se transcriben el ARN recién sintetizado adopta una estructura en horquilla que desestabiliza el complejo ARN-ADN, obligando a separarse de la ARN polimerasa, renaturalizándose la burbuja de transcripción. Algunas secuencias de ADN carecen de la secuencia de terminación, sino que poseen otra secuencia a la que se unen una serie de proteínas reguladoras específicas de la terminación de la transcripción como rho . [editar]Véase
también
Expresión del mensaje enético. Transcripción La información contenida en la secuencia de nucleótidos del ADN podía generar proteinas; sin embargo el ADN está en el núcleo y las proteinas se sintetizan en los ribosomas, los cuales están situados en el citoplasma. El intermediario resultó ser un ARN m. Las etapas del proceso son:
TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIONTES . En ella podemos distinguir las siguientes fases: a) Iniciación: la ARN polimerasa se une a un cofactor que permite su unión a una región del ADN llamada promotor, la cual posee una secuenciaa TATAAT ó TTGACA. b) Elongación: la ARN polimerasa recorre la hebra de ADN hacia su extremo 5´ sintetizando una hebra de ARN m en dirección 5´-3´ c) Finalización: presenta dos variantes. En una interviene un cofactor "p" y en otra no interviene dicho cofactor. El proceso fiinaliza al llegar a una secuencia rica en G y C (zona llamada operador). El ADN vuelve a su forma normal y el ARNm queda libre.
d) Maduración: si lo que se forma es un ARN m no hay maduración, pero si se trata de un ARN t o ARNr hay procesos de corte y empalme.
TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIONTES Hay que tener en cuenta dos cosas: - Existen tres tipos de ARN polimerasa I, II y III. - Los genes están fragmentados en zonas sin sentido o intrones y zonas con sentido o exones. Antes ha de madurar y eliminar los intrones. - Desempaquetamiento de las histonas. En la trascripción de eucariontes se distinguen las siguientes fases: a) Iniciación: la ARN polimerasa II se une a una zona del ADN llamada promotor (posee secuencias CAAT y TATA) b) Elongación: la síntesis continua en sentido 5´-3´. Al poco se añade una
caperuza (metil-guanosín trifosfato) al extremo 5´. c) Finalización: parece que está relacionado con la secuencia TTATTT. Ahora interviene un poli-A polimerasa que añade una cola de poli-A al preARNm (ARNhn). d) Maduración: se produce en el núcleo y la hace un enzima llamada RNPpn, que elimina los nuevos intrones (I) formados. Posteriormente las ARN ligasas empalman los exones (E) y forman el ARN m.
El código genético El código genético viene a ser como un diccionario que establece una equivalencia entre las bases nitrogenadas del ARN y el leguaje de las
proteinas, establecido por los aminoácidos. Después de muchos estudios (1955 Severo Ochoa y Grumberg; 1961 M.Nirenberg y H. Mattaei) se comprobó que a cada aminoácido la corresponden tres bases nitrogenadas o tripletes (61 tripletes codifican aminoácidos y tres tripletes carecen de sentido e indican terminación de mensaje).
El código genético tiene una serie de características : - Es universal, pues lo utilizan casi todos los seres vivos conocidos. Solo existen algunas excepciones en unos pocos tripletes en bacterias. - No es ambigüo, pues cada triplete tiene su propio significado - Todos los tripletes tienen sentido, bien codifican un aminoácido o bien indican terminación de lectura. - Está degenerado, pues hay varios tripletes para un mismo aminoácido, es decir hay codones sinónimos. - Carece de solapamiento,es decir los tripletes no comparten bases
nitrogenadas. - Es unidireccional, pues los tripletes se leen en el sentido 5´-3´.
Traducción o síntesis de roteínas Tiene lugar en los ribosomas, de una forma muy similar en procariontes y eucariontes. Comprende las siguientes etapas: a) Iniciación. Comienza por el triplete iniciador del ARN m (AUG), que está próximo a la caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG (secuencia de Shine-Dalgarno ) que es la zona de unión con el ribosoma. Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y la energía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosoma reconoce la caperuza y se une al ARN m en la zona proxima al triplete o codón iniciador. Esta caperuza aporta el ARN t iniciador que a su vez aporta el aminoácido metionina. Este ARN tcontiene un triplete complementario al AUG, es decir el UAC, llamado anticodón (la proteína sintetizada contiene en su extremo el aminoácido metionina) Una vez encajado el ARN t-metionina, se liberan los FI y dejan paso a la subunidad mayor del ribosoma, formandose así el ribosoma completo y funcional. En él hay dos sitios claves: - Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARN t-metionina - Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARNt (sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARN m) cargado con un nuevo aminoácido.
b) Elongación de la cadena peptídica: es un proceso catalizado por el enzima peptidil transferasa, el cual, mediante enlaces peptídicos va uniendo aminoácidos a la cadena peptídica. Cada vez que llega un aminoácido ocurre un proceso cíclico de elongacion.
c) Fin de la síntesis de la cadena peptídica: ocurre cuando aparece uno de los codones de terminación ( UAA,UAG,UGA ). En este momento un factor proteico de terminación (RF) se une al codón de terminación e impide que algún ARNt con otro aminoácido (ARN t-aminoacil) se aloje en el sitio A. En este momento se produce la hidrólisis de la cadena peptídica y se separan las dos subunidades del ribosoma.
Traducción o síntesis de roteínas Tiene lugar en los ribosomas, de una forma muy similar en procariontes y eucariontes. Comprende las siguientes etapas: a) Iniciación. Comienza por el triplete iniciador del ARN m (AUG), que está próximo a la caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG (secuencia de Shine-Dalgarno ) que es la zona de unión con el ribosoma. Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y la energía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosoma reconoce la caperuza y se une al ARN m en la zona proxima al triplete o codón iniciador. Esta caperuza aporta el ARN t iniciador que a su vez aporta el aminoácido metionina. Este ARN tcontiene un triplete complementario al AUG, es decir el UAC, llamado anticodón (la proteína sintetizada contiene en su extremo el
aminoácido metionina) Una vez encajado el ARN t-metionina, se liberan los FI y dejan paso a la subunidad mayor del ribosoma, formandose así el ribosoma completo y funcional. En él hay dos sitios claves: - Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARN t-metionina - Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARNt (sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARN m) cargado con un nuevo aminoácido.
b) Elongación de la cadena peptídica: es un proceso catalizado por el enzima peptidil transferasa, el cual, mediante enlaces peptídicos va uniendo aminoácidos a la cadena peptídica. Cada vez que llega un aminoácido ocurre un proceso cíclico de elongacion.
c) Fin de la síntesis de la cadena peptídica: ocurre cuando aparece uno de los codones de terminación ( UAA,UAG,UGA ). En este momento un factor proteico de terminación (RF) se une al codón de terminación e impide que algún ARNt con otro aminoácido (ARN t-aminoacil) se aloje en el sitio A. En este momento se produce la hidrólisis de la cadena peptídica y se separan las dos subunidades del ribosoma.
Traducción o síntesis de roteínas Tiene lugar en los ribosomas, de una forma muy similar en procariontes y eucariontes. Comprende las siguientes etapas: a) Iniciación. Comienza por el triplete iniciador del ARN m (AUG), que está próximo a la caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG (secuencia de Shine-Dalgarno ) que es la zona de unión con el ribosoma. Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y la energía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosoma reconoce la caperuza y se une al ARN m en la zona proxima al triplete o codón iniciador. Esta caperuza aporta el ARN t iniciador que a su vez aporta el aminoácido metionina. Este ARN tcontiene un triplete complementario al AUG, es decir el UAC, llamado anticodón (la proteína sintetizada contiene en su extremo el aminoácido metionina) Una vez encajado el ARN t-metionina, se liberan los FI y dejan paso a la subunidad mayor del ribosoma, formandose así el ribosoma completo y funcional. En él hay dos sitios claves: - Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARN t-metionina - Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARNt (sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARN m) cargado con un nuevo aminoácido.
b) Elongación de la cadena peptídica: es un proceso catalizado por el enzima peptidil transferasa, el cual, mediante enlaces peptídicos va uniendo aminoácidos a la cadena peptídica. Cada vez que llega un aminoácido ocurre un proceso cíclico de elongacion.
c) Fin de la síntesis de la cadena peptídica: ocurre cuando aparece uno de los codones de terminación ( UAA,UAG,UGA ). En este momento un factor proteico de terminación (RF) se une al codón de terminación e impide que algún ARNt con otro aminoácido (ARN t-aminoacil) se aloje en el sitio A. En este momento se produce la hidrólisis de la cadena peptídica y se separan las dos subunidades del ribosoma.
AmbienteUna sucesión de tres nucleótidos en una molécula de ARNm se llama un codón . b) TERMINACIÓN: Se forman enlaces entre los nucleótidos del ARNm, y la molécula de ARNm se separade la molécula de ADN. La moléculacompleta de ARNm, sale del núcleo y va alos ribosomas III - TRADUCCION Es la síntesis de una molécula de proteína , de acuerdo con el código contenido en lamolécula de ARNm.Se llama traducción porque comprende el cambio del ³lenguaje´ de ácidos nucleicos(sucesión de bases) al lenguaje de proteínas (sucesión de aminoácidos).En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia los ribosomas. Los aminoácidos que se necesitanestán dispersos por el citoplasma. Los aminoácidos llegan al ARNm por el ARNt. Pasos de la Traducción Un extremo de la molécula de ARNmse pega al ribosoma.Las moléculas de ARNt recogenaminoácidos y se mueven hacia elpunto donde el ARNm está pegadoal ribosoma.Una molécula de ARNt con elanticodón correcto se enlaza con elcodón complementario en el ARNm
Ciencias Naturales Y Medio Ambiente A medida que el ARNm semueve a lo largo del ribosoma,el siguiente codón hace contactocon el ribosoma. El siguiente ARNt se mueve a su posicióncon su aminoácido. Losaminoácidos adyacentes seenlazan por medio de un enlacepepitico.Se desprende la primeramolécula de ARNt. El siguientecodón se mueve a su posición y el siguiente aminoácido se coloca en su posiciónEl proceso se repite hasta que se traduzca elmensaje completo y se forme una cadenagrande de aminoácidos que formará unaproteína. IV - PROTEÍNAS ‡ Las proteínas son moléculas grandesformadas por pequeñas subunidadesdenominadas aminoácidos. Utilizandosólo 20 aminoácidos distintos, la célulaelabora miles de proteínas diferentes,cada una de las cuales desempeña unafunción altamente especializada. ‡ Son biopolímeros grandes muchos de loscuales funcionan como enzimas. O trossirven como componentes estructurales importantes de las células y de los organismos.Su estructura está determinada en gran parte, por el orden de los aminoácidos que seunen. Este orden, a su vez, está codificado por los genes ‡ La función primordial de la proteína es producir tejido corporal y sintetizar enzimas.
Ciencias Naturales Y Medio AmbienteLas proteínas animales y vegetales no se utilizan en la misma forma en que son ingeridas,sino que las enzimas digestivas (proteasas) deben descomponerlas en aminoácidos quecontienen nitrógeno. CUESTIONARIO 1. Con ayuda del taller No 001 del ADN, determina las diferencias del ADN con el ARN?2. Cuales son los tipos de ARN que existen y cual es su función?3. Cuales son las etapas para que se realice la síntesis de proteínas a partir del ADN?4. Explica con tus palabras. En que consiste la REPLICACIÓN del