Summary
Highlights
El ADN contiene las instrucciones para construir un ser vivo. Un fragmento del ADN se copia o transcribe en una molécula de ARN mensajero (ARNm), a partir de la cual se sintetizan las proteínas. Las proteínas son los bloques básicos que construyen un ser vivo.
La transcripción del ADN a ARN ocurre en el núcleo celular (con membrana en eucariotas, sin membrana en procariotas). La traducción o síntesis de proteínas ocurre en los ribosomas, que se encuentran en el citoplasma. El ARNm lleva la información del núcleo al citoplasma ya que el ADN no puede salir del núcleo.
A diferencia del ADN que tiene doble hebra, el ARN tiene una sola hebra. En cuanto a su composición, el ADN tiene desoxirribosa como azúcar, mientras que el ARN tiene ribosa. Además, el ARN usa uracilo en lugar de timina como una de sus bases nitrogenadas, aunque ambas son equivalentes funcionalmente. Se detalla la estructura del nucleótido y el sentido antiparalelo de las hebras de ADN (5' a 3' y 3' a 5').
La transcripción es el proceso de sintetizar ARNm a partir de una hebra molde de ADN. Aunque es más complejo en eucariotas, se explica de manera general. Una enzima clave, la ARN-polimerasa, se desplaza en dirección 3'-5' sobre la hebra molde del ADN para construir la hebra de ARNm. Esta enzima es capaz de formar diferentes tipos de ARN, pero el ARNm es el protagonista en la transcripción.
La transcripción tiene tres etapas: iniciación, elongación y terminación. La iniciación consiste en que la ARN-polimerasa identifica centros promotores en el ADN y se une a ellos, formando una "burbuja de transcripción". En esta burbuja, el ADN se desenrolla parcialmente, y la ARN-polimerasa comienza a ensamblar los primeros ribonucleótidos. La unión de bases sigue un patrón donde la adenina del ADN se empareja con el uracilo del ARN.
Una vez que la cadena de ARN es lo suficientemente larga, la ARN-polimerasa se libera del promotor y prosigue con la elongación, continuando el recorrido por la hebra molde y ensamblando el resto de ribonucleótidos. La hebra molde del ADN se reúne con su compañera reformando la doble hélice. La terminación ocurre cuando la ARN-polimerasa encuentra una señal de terminación en el ADN, liberando la ARN-polimerasa y el ARNm recién formado.
El ARNm lleva la información a los ribosomas, que lo usan para sintetizar proteínas con la ayuda del ARN de transferencia (ARNt). El mensaje del ARN está cifrado en el código genético, donde cada tres bases nitrogenadas (un codón) codifican un aminoácido o una señal de inicio/terminación. La traducción se inicia con un codón de inicio (generalmente adenina, uracilo y guanina) que también codifica metionina.
El ribosoma abarca dos codones del ARNm, que se acoplan a dos ARNt. Cada ARNt transporta un aminoácido específico. Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos, formando una cadena. El proceso de traducción continúa mientras el ribosoma se desplaza por el ARNm (en sentido 5'-3') hasta que encuentra un codón de finalización. En este punto, el ribosoma se separa del ARNm, y la cadena de aminoácidos (la proteína) se libera, completando la síntesis.