Formación de Proteínas: ADN y ARN

Formación de Proteínas

• Las proteínas son biomoléculas esenciales para la vida, con diversas funciones en las células y el cuerpo.
• Algunas proteínas son los bloques de construcción de la vida, otras son enzimas que catalizan reacciones metabólicas.
• Las hormonas sirven como comunicación intercelular, mientras que los anticuerpos defienden contra virus y bacterias.
• Las proteínas se forman a partir de una o más cadenas de aminoácidos.
• Existen 20 tipos de aminoácidos.
• Las cadenas de aminoácidos se denominan cadenas polipeptídicas.

El Rol del ADN y ARN

• El ADN contiene la información genética en secuencias de nucleótidos dentro de los genes.
• Los genes codifican las instrucciones para sintetizar proteínas.
• Como las proteínas se sintetizan en los ribosomas y el ADN no puede salir del núcleo, se requiere un intermediario: el ARN.
• El ARN es similar al ADN, pero con tres diferencias:
  • Contiene uracilo en lugar de timina.
  • Consiste en una sola cadena de nucleótidos.
  • Su azúcar es ribosa en lugar de desoxirribosa.
• Hay tres tipos principales de ARN:
  • ARN de transferencia (ARNt).
  • ARN ribosómico (ARNr).
  • ARN mensajero (ARNm).

Transcripción del ADN a ARN

• La transcripción es la síntesis de ARN utilizando el ADN como molde.
• La información del ADN se transfiere al ARN siguiendo las reglas de complementariedad de las bases nitrogenadas.
• Regiones específicas en el ADN, llamadas promotores, indican a la ARN polimerasa dónde comienza un gen.
• La ARN polimerasa inicia la lectura del ADN en los promotores.
• Durante la elongación, la hélice de ADN se desdobla y la enzima añade nucleótidos complementarios a la cadena molde.
• La adenina en el ADN se empareja con el uracilo en el ARN.
• Regiones de terminación indican dónde finaliza un gen, liberando la cadena de ARNm.

Procesamiento del ARN Mensajero

• El ARNm recién sintetizado debe ser procesado antes de salir del núcleo.
• El ARNm contiene secuencias no codificantes llamadas intrones, que deben ser eliminadas.
• Las regiones que sí codifican proteínas se llaman exones y se empalman para formar el ARNm maduro.
• Este proceso de edición es esencial para que el ARNm se traduzca correctamente.

El Código Genético

• El código genético relaciona la secuencia de bases nitrogenadas en el ARNm con la secuencia de aminoácidos en una proteína.
• Un codón, que es una combinación de tres bases nitrogenadas, codifica un aminoácido específico.
• Con tres bases hay 64 combinaciones posibles, más que suficientes para los 20 aminoácidos existentes.
• El ARNm sale del núcleo y se dirige a un ribosoma que es el sitio de fabricación de proteínas.
• El ribosoma traduce la secuencia de codones del ARNm con la ayuda del ARNt.

Traducción del ARNm

• Las moléculas de ARNt tienen un anticodón en un extremo y un aminoácido específico en el otro, correspondiente al código genético.
• Por ejemplo, el codón AAG codifica el aminoácido lisina, por lo que el ARNt correspondiente tendrá el anticodón UUC.
• El ribosoma lee la cadena de codones, insertando el aminoácido correspondiente traído por el ARNt.
• La cadena polipeptídica crece hasta que el ribosoma encuentra un codón de terminación.
• Los codones de terminación no codifican ningún aminoácido, sino que señalan el fin de la traducción.

Dogma Central de la Biología

• El dogma central de la biología describe el flujo de información genética: ADN → ARN → Proteína.
• Una vez finalizada la traducción, la cadena polipeptídica se pliega para adquirir su forma tridimensional funcional.
• La expresión de un gen se refiere al proceso de traducir su secuencia en una proteína funcional.