Ácidos nucleicos y síntesis de proteínas - Sesión 3

Sabemos que la información del DNA se utiliza para construir proteins. Pero ¿cómo se utiliza esta información del DNA para construir proteins? Esto sucede a través de la expresión genética. La expresión genética se refiere al proceso mediante el cual la información genética codificada dentro de un gen se utiliza para producir productos funcionales, como proteins. Implica la conversión del genetic code almacenado en el DNA en una molécula funcional. Esta molécula funcional tiene un papel importante en los procesos celulares.

En el proceso de expresión genética, el primer paso es la transcripción. La transcripción es el proceso en el cual la información genética codificada en el DNA se convierte en moléculas de RNA. La transcripción la lleva a cabo una enzima llamada RNA polymerase. Durante la transcripción, la RNA polimerasa se une a una región específica del DNA conocida como región promotora. La región promotora contiene secuencias de DNA que proporcionan señales para el inicio de la transcripción. La RNA polimerasa separa las cadenas de DNA y expone una pequeña porción del DNA.

Luego, la RNA polimerasa se mueve a lo largo de la plantilla de DNA. La RNA polimerasa se mueve a lo largo de la cadena de DNA molde en una dirección de three a five. A medida que se mueve, agrega nucleotides de RNA complementarios a la cadena de RNA en crecimiento basándose en la secuencia de la cadena plantilla de DNA. Los nucleotides del RNA están unidos entre sí mediante enlaces fosfodiéster. Esto forma una molécula de RNA que es complementaria a la plantilla de DNA.

La transcripción continúa hasta que RNALa polimerasa alcanza una señal de terminación en la plantilla de DNA. La señal de terminación hace que la RNA polimerasa se separe de la plantilla de DNA. Como resultado, se libera una molécula de RNA recién sintetizada. Esta molécula de RNA recién sintetizada se llama RNA premensajero.

Después de la transcripción, el RNA premensajero pasa por pasos de procesamiento adicionales antes de estar listo para ser traducido en proteins. Estos pasos de procesamiento se denominan modificaciones posteriores a la transcripción. Las modificaciones posteriores a la transcripción incluyen el tapado, el empalme y la poliadenilación. Entendamos estas modificaciones.

El taponamiento es la adición de una tapa de nucleotide modificada al extremo five del RNA mensajero. La tapa protege al RNA mensajero de la degradación por exonucleasas. Tiene un papel crucial en el reconocimiento del RNA mensajero por los ribosomas para producir proteins.

La poliadenilación implica la adición de un tramo de nucleotides de adenina al RNA mensajero para formar la cola de poli A. La cola de poli A mejora la estabilidad del RNA mensajero. Protege al RNA mensajero de la degradación. La longitud de la cola de poli A puede variar.

En los eucariotas, los genes a menudo contienen regiones no codificantes dentro de regiones codificantes. Las regiones no codificantes se denominan intrones. Las regiones codificantes se denominan exones. Las regiones no codificantes deben eliminarse para generar RNA mensajero maduro. El empalme es el proceso de eliminar intrones y unir exones para generar una molécula de RNA mensajero madura lista para la traducción.

Finalmente, la traducción ocurre en los ribosomas para utilizar el RNA mensajero procesado. La traducción es el proceso mediante el cual la información genética transportada por las moléculas de RNA mensajero se utiliza para sintetizar proteins. Se produce en los ribosomas.

El proceso de traducción implica los siguientes pasos. El primer paso se llama iniciación. En este paso, el RNA mensajero se une a la subunidad pequeña del ribosoma. El RNA de transferencia, que es un tipo de RNA, reconoce y se une al start codon del RNA mensajero. La subunidad grande del ribosoma se une con la subunidad pequeña del ribosoma para formar el complejo de iniciación de la traducción. Ahora el ribosoma está ensamblado y listo para el paso de elongación.

Durante la elongación, el ribosoma se desliza a lo largo del RNA mensajero en una dirección específica, desde el extremo inicial hasta el extremo final. A medida que se mueve, lee los codons del RNA mensajero. Cada codón representa un aminoácido específico.

El RNA de transferencia, que también es un tipo de molécula de RNA, transporta los amino acids correspondientes al ribosoma. El RNA de transferencia también se llama tRNA. Cada tRNALa molécula tiene una secuencia especial llamada anticodón que coincide con el codón del RNA mensajero. El tRNALas moléculas colocan los amino acids en el orden correcto y los posicionan de manera que puedan unirse entre sí. El ribosoma ayuda a unir los amino acids formando enlaces peptídicos entre ellos. Como resultado se forma una cadena creciente de amino acids. Esta cadena se llama cadena polipeptídica.

Las modificaciones postraduccionales son modificaciones químicas que ocurren en las proteins después de que han sido sintetizadas a través de la traducción. Estas modificaciones tienen un papel crucial en la regulación de la estructura, función, estabilidad, localización y actividad de las protein. Existen numerosos tipos de modificaciones postraduccionales. Algunas de las más comunes incluyen la fosforilación, glicosilación, acetilación y metilación.

Durante la fosforilación, se añade un grupo fosfato a residuos de aminoácidos específicos. Durante la glicosilación, se añaden moléculas de carbohidratos a residuos de aminoácidos específicos. Durante la acetilación, se añade un grupo acetilo a amino acids específicos. Durante la metilación, se añade un grupo amino a amino acids específicos. Estas modificaciones regulan la actividad protein , la señalización celular y las interacciones proteína-proteína.

Hemos estudiado que three tipos de RNA intervienen en la protein synthesis. Estos son el RNA mensajero, el RNA de transferencia y el RNA ribosómico. El RNA mensajero transporta la información genética del DNA a los ribosomas. Su función principal es servir como plantilla para la protein synthesis. El RNA de transferencia es responsable de transportar amino acids a los ribosomas durante la protein synthesis. El RNA ribosómico es un componente de los ribosomas. Los ribosomas están formados por RNA ribosómico y protein.