2.3. Traducción o síntesis de proteínas
En el proceso de traducción intervienen los siguientes elementos:
- Ribosomas, lugar donde se realiza la síntesis proteica.
- ARN mensajero (ARNm), que porta la información para sintetizar una proteína.
- Aminoácidos, las unidades que componen a las proteínas.
- ARN de transferencia o transferente (ARNt), que porta un aminoácido y los transfiere según el orden establecido.
- Enzimas y energía, que son necesarias en toda reacción de biosíntesis.
Para comenzar la síntesis es necesario que el aminoácido que se va a incorporar a la cadena esté activado, es decir, que esté unido a su correspondiente y específico ARNt, cuyo anticodón es complementario del codón del ARNm que se está traduciendo. Esta unión la cataliza la aminoacil ARNt-sintetasa.
La traducción se lleva a cabo en el seno de un orgánulo, el ribosoma, que como sabes consta de dos subunidades, una mayor y otra menor, que justo en el momento de la traducción se unirán para recorrer la hebra de ARNm e ir leyendo el mensaje de tripletes contenido en él, fabricando al mismo tiempo una cadena polipeptídica.
Se necesitarán a lo largo de todo el proceso una serie de factores y energía en forma de GTP. Los factores necesarios se denominan factores de iniciación, elongación y de terminación.
EL CÓDIGO GENÉTICO
Una vez conocida la función del ARNm como intermediario entre el ADN y las proteínas, solo queda dilucidar cómo a partir de una secuencia de nucleótidos del ARN se pasa a una secuencia de aminoácidos. Para esto se necesita un diccionario con el que poder realizar la traducción; este diccionario se conoce con el nombre de código genético. El código genético establece una correspondencia entre las bases nitrogenadas de los nucleótidos del ARN mensajero y los aminoácidos que codifica.
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Importante
Características del código genético:
- Es universal, ya que es común a todos los organismos conocidos, incluyendo a los virus.
- Es degenerado, que significa que la mayor parte de los aminoácidos están codificados por más de un codón, a excepción de la metionina y el triptófano.
- No presenta imperfección; quiere decir que ningún codón codifica más de un aminoácido.
- Carece de solapamiento, es decir, los tripletes en el ARNm se hallan dispuestos de manera lineal y continua, sin que entre ellos existan comas ni espacios y sin compartir ningún nucleótido.
- No posee tripletes sin sentido, es decir, o codifican para un aminoácido o para una señal de terminación de la traducción.
Imagen en Wikimedia Commons de NIH bajo Dominio Público
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FASES DE LA TRADUCCIÓN
El proceso de traducción puede dividirse en tres fases: iniciación, elongación y terminación. Excepto con pequeñas diferencias, la síntesis proteica se produce de igual forma en procariotas y en eucariotas.
La fase de iniciación comienza cuando la subunidad menor del ribosoma se une al ARNm —reconoce la caperuza del extremo 5'— cerca del codón de iniciación, AUG. Paralelamente tiene lugar la unión del ARNt con la metionina al ARNm y al ribosoma.
Para todo ello se necesitan factores de iniciación y energía procedente de la hidrólisis de GTP.
Cuando se une todo lo anterior, los factores se liberan y esto permite que la subunidad mayor del ribosoma se una y se disponga de tal forma que en el sitio P quede alojado el ARNt con la metionina, y en el lugar A se incorpore el otro ARNt con el aminoácido correspondiente al triplete codificado en el ARNm.
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En la fase de elongación el aminoácido unido al ARNt situado en el lugar P se une con el otro aminoácido, y ambos quedan unidos al ARNt en el lugar A. La unión entre los aminoácidos es llevada a cabo por la enzima peptidil-transferasa, que cataliza la unión entre el grupo carboxilo (-COOH) de la metionina con el grupo amino (-NH2) del siguiente aminoácido del lugar A, formando un enlace peptídico cuyo resultado es un dipétido unido al ARNt del lugar A.
A continuación se produce la translocación del ribosoma, que consiste en el desplazamiento del ribosoma al siguiente triplete de nucleótidos que codifica para el siguiente aminoácido a incorporar. De esa manera, el dipéptido anterior pasa de estar en el lugar A al lugar P, el ARNt de la metionina se libera y el sitio A queda libre de nuevo para que un nuevo ARNt con su aminoácido se incorpore. Para que se produzca esta translocación se necesita energía que es proporcionada por la hidrólisis de GTP. De esta manera se permite que el ribosoma vaya avanzando a lo largo de todo el ARNm leyendo el mensaje contenido en él.
La fase de terminación se produce cuando en el sitio A aparece uno de los tres codones de terminación o codones sin sentido, UAA, UAG o UGA, no hay ningún ARNt que pueda reconocerlos y en su lugar se coloca un factor de liberación, de naturaleza proteica, que hace que la peptidil-transferasa catalice la hidrólisis de la cadena polipeptídica del ARNt situado en el sitio P del ribosoma.
CONCEPTO DE GEN
Un gen es, por lo tanto, un fragmento de ADN localizado en un cromosoma que lleva la información necesaria para expresar un carácter.
Hoy se sabe que los diferentes caracteres de un individuo se deben a la expresión de proteínas, por lo que podemos definir al gen como la información de ADN que codifica para una proteína.
El ADN se localiza en el núcleo formando cromosomas, por lo que los genes serán parte de esos cromosomas.
La Teoría cromosómica de la herencia establece que los genes se encuentran en los cromosomas, dispuestos linealmente.
Imagen en Wikimedia Commons de Magnus Manske bajo Dominio Público
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