Replicación del ADN

La replicación es el proceso por el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos.

Transcripción del ADN

La transcripción es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonucleótidos, originándose diferentes tipos de ARN. En las células procariotas tiene lugar en el citoplasma y en las células eucariotas en el núcleo.

Durante la transcripción, las ARN polimerasas se fijan a ciertas regiones promotoras del ADN, donde hay mucha timina y adenina. Desenrollan una vuelta de hélice y utilizan una cadena de ADN como molde para formar una cadena de ARN complementaria. Al avanzar, desenrollan otra vuelta de hélice y la anterior se vuelve a enrollar. Los ribonucleótidos se añaden en sentido 5′ ← 3′. Cuando se han unido los primeros 30 ribonucleótidos, se añade al extremo 5′ una caperuza formada por 7-metilguanosina trifosfato. Esto se hace para que el ribosoma reconozca el comienzo del gen. La secuencia en el ADN (TTATTT) indica el final de la transcripción. A continuación, sobre el extremo 3′ del ARN recién sintetizado se añaden unos 200 ribonucleótidos de adenina (cola poli-A) por acción de la enzima polimerasa. Se transcriben todos los exones e intrones. El ARN mensajero no puede ser traducido directamente, necesita maduración para eliminar los intrones. La maduración es realizada por las ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (RNPpn). Los RNPpn están formados de proteínas y de ARN; el ARN es complementario con las secuencias iniciales y finales de los intrones, a los que se une cortándolos. La ligasa une a los exones y se obtiene el ARNm definitivo que se traduce en una proteína.

Traducción del ADN

La traducción es el proceso de síntesis de proteínas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la información aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen. La traducción tiene lugar en los ribosomas.

Fases de la Traducción

• Iniciación: La subunidad 30s del ribosoma se coloca en los dos primeros dobletes; el primero es AUG, codón de iniciación. El AUG es el codón correspondiente al anticodón UAC, que lleva el aminoácido llamado formil metionina. La formil metionina es un aminoácido metionina aminobloqueado para que el formilo no pueda formar enlace peptídico. Luego llega la subunidad 50s y se acopla. Varios factores de iniciación entran y salen del ribosoma y se hidroliza un GTP.
• Elongación: A su vez, está formada de tres fases:
  • Fijación: Llega el segundo triplete y se coloca el codón ante el anticodón. Dos factores de elongación y la hidrólisis permiten la fijación.
  • Formación del enlace peptídico: Lo forma la enzima peptidil transferasa en la subunidad 50s. Transfiere la energía del enlace éster del ARNt aminoacil para formar el enlace peptídico entre los aminoácidos.
  • Translocación: Para que ocurra la translocación tiene que llegar otro factor de elongación diferente al de fijación y la hidrólisis de GTP. El ribosoma se desplaza un triplete en dirección 3′. El aminoácido sale por un canal específico. Hay dos sitios, uno llamado P (peptidil) que tiene el ARNt con el péptido en formación y otro llamado A (aminoacil) que es donde se coloca el aminoacil ARNt. El proceso se repite: una nueva fijación en A, un enlace peptídico y otra translocación.
• Terminación: Habría una cadena en formación hasta que la translocación se encuentra el anticodón de terminación, que puede ser UGA, UAA o UAG. Este anticodón se encuentra bloqueado por un factor de terminación. La peptidil transferasa transfiere la energía del enlace éster al agua porque no hay ARNt. Se produce la hidrólisis del enlace éster. Se libera la cadena peptídica por la hidrólisis y se separan las subunidades del ribosoma.

Código Genético

Se entiende por código genético al conjunto de normas por las que la información codificada en el material genético, secuencias de ARNm, se traduce en proteínas, secuencias de aminoácidos, en las células vivas.

• Codón: Es un grupo de 3 bases nitrogenadas de aminoácidos correspondientes.
• Anticodón: Es un grupo de 3 bases nitrogenadas que se encuentra en el ARNt y que es complementaria al codón ubicado en el ARNm.

Los codones sin sentido o de terminación son los que no corresponden a ningún aminoácido y nos indican el final de la cadena.

El código genético es universal y degenerado. Universal porque es igual para todos los seres vivos, incluidos los virus, y degenerado porque un mismo aminoácido está determinado por varios codones, es decir, un mismo aminoácido se puede expresar de varias formas ya que tiene en común dos bases nitrogenadas.