lunes, 25 de febrero de 2019

Transcripción y Traducción

Transcripción
La transcripción es el primer paso de la expresión génica, el proceso por el cual la información de un gen se utiliza para generar un producto funcional, como una proteína. El objetivo de la transcripción es producir una copia de ARN de la secuencia de ADN de un gen. En el caso de los genes codificantes, la copia de ARN, o transcrito, contiene la información necesaria para generar un polipéptido (una proteína o la subunidad de una proteína). Los transcritos eucariontes necesitan someterse a algunos pasos de procesamiento antes de traducirse en proteínas.
La principal enzima que participa en la transcripción es la ARN polimerasa, la cual utiliza un molde de ADN de cadena sencilla para sintetizar una cadena complementaria de ARN. Específicamente, la ARN polimerasa produce una cadena de ARN en dirección de 5' a 3', al agregar cada nuevo nucleótido al extremo 3' de la cadena.
La transcripción de un gen ocurre en tres etapas: iniciación, elongación y terminación. 
1. Iniciación. La ARN polimerasa se une a una secuencia de ADN llamada promotor, que se encuentra al inicio de un gen. Cada gen (o grupo de genes co-transcritos en bacterias) tiene su propio promotor. Una vez unida, la ARN polimerasa separa las cadenas de ADN para proporcionar el molde de cadena sencilla necesario para la transcripción.
2. Elongación. Una cadena de ADN, la cadena molde, actúa como plantilla para la ARN polimerasa. Al "leer" este molde, una base a la vez, la polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios y forma una cadena que crece de 5' a 3'. El transcrito de ARN tiene la misma información que la cadena de ADN contraria a la molde (codificante) en el gen, pero contiene la base uracilo (U) en lugar de timina (T). 
3. Terminación. Las secuencias llamadas terminadores indican que se ha completado el transcrito de ARN. Una vez transcritas, estas secuencias provocan que el transcrito sea liberado de la ARN polimerasa. A continuación se ejemplifica un mecanismo de terminación en el que ocurre la formación de un tallo-asa en el ARN.


TRADUCCIÓN   
La traducción implica "decodificar" un mensaje del ARN mensajero (ARNm) y utilizar su información para construir un polipéptido o cadena de aminoácidos. En la mayoría de los casos, un polipéptido no es más que una proteina (con la diferencia técnica de que algunas proteínas grandes se conforman de varias cadenas de polipéptidos). Cuenta con tres fases que consisten en:
Iniciación ("comienzo"): en esta etapa el ribosoma se reune con el ARNm y el primer ARNt para que pueda comenzar la traducción.Elongación ("desarrollo"): en esta etapa los ARNt traen los aminoácidos al ribosoma y estos se unen para formar una cadena.Terminación ("final"): en esta última etapa el polipéptido terminado es liberado para que vaya y realice su función en la célula.
Iniciación de la traducción eucarionte:

1. El complejo compuesto por la subunidad ribosomal pequeña y el ARNt iniciador (que contiene metionina) se une al casquete 5' del ARNm.
2. El complejo lee de 5' a 3' hasta encontrar el codon de inicio (AUG).
3. El ARNt iniciador se une al codón de inicio.
4. La subunidad ribosomal grande se asocia al ARNm, el ARNt iniciador y la subunidad ribosomal pequeña para formar el complejo de iniciación. El ARNt iniciador se coloca en el sitio P del ribosoma ensamblado.

Los factores de inicio auxilian en estos pasos (no se muestran en el diagrama).
 En la primera ronda de elongación, el aminoácido entrante se une a la metionina ya presente en el sitio de P del ribosoma. Esta acción inicia la producción del polipéptido. A continuación se describen los tres pasos de esta primera ronda de elongación.

1) Reconocimiento del codón: un ARNt entrante con un anticodón complementario al codón expuesto en el sitio A se une al ARNm. Se usa energía de GTP para aumentar la precisión del reconocimiento del codón.

2) Formación del enlace peptídico: se forma un enlace peptídico entre el aminoácido entrante (llevado por un ARNt al sitio A) y la metionina (del ARNt cargado con metionina unido al sitio P durante la iniciación). Esta acción pasa el polipéptido (los dos aminoácidos unidos) del ARNt del sitio P al ARNt del sitio A. El ARNt del sitio P ahora está "vacío" porque no tiene el polipéptido.

3) Translocación: el ribosoma se desplaza un codón sobre el ARNm hacia el extremo 3'. Esto cambia el ARNt del sitio A al sitio P y el ARNt del sitio P al sitio E. El ARNt vacío del sitio E sale entonces del ribosoma.
Fuente: (Khan Academy) 
https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma

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