Transcripción

El mecanismo anabólico que se encarga de elaborar proteínas a partir de la información genética, se denomina síntesis de proteínas, éste proceso se divide en dos fases: la transcripción, que se lleva a cabo en el núcleo de la célula y la traducción, que se realiza en el citoplasma, esta actividad está catalizada por la enzima ARN polimerasa II, presente en todas las células. Este proceso lo llevan a cabo las células cuando necesitan alguna determinada proteína, seleccionando el gene que la codifica.

A continuación se describe la primera etapa del proceso de síntesis de proteínas en células eucariotas.

  Fase 1. La transcripción

Es la elaboración de una cadena de ácido ribonucleico mensajero a partir de una molécula molde de ADN, presente en todas las células. La transcripción sigue la regla de complementariedad de Chargaff, solo que en lugar de poseer timina (T), el ARN contiene uracilo (U), que es complementario con la adenina. La información necesaria para sintetizar a las proteínas se encuentra contenida en el ADN, este mecanismo se lleva a cabo en el citoplasma de las células, por lo que se requiere llevar la información desde el núcleo, para lo cual se utiliza a la molécula de ARNm que sirve como intermediario entre el ADN transcripción ARNm, a este proceso se le llama transcripción, y consiste de tres etapas.

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Recibe el nombre de Iniciación y comienza con que la enzima ARN Polimerasa II y los factores de transcripción (conjunto de proteínas), se unen en un sitio específico de la molécula denominado promotor, este consiste en una secuencia pequeña de bases nitrogenadas que no se transcriben y que son: TATAAA, también conocida como caja tata, y solo sirve como señal a la enzima para identificar el sitio donde se inicia la transcripción (figura 1). La unión de la ARN polimerasa II a esta región promotora permite el desenrollamiento del ADN y la separación de las dos cadenas, para formar una burbuja de transcripción (figura 2).


Figura 1

Primera etapa




Figura 2

Primera etapa

Se le conoce como Elongación o Alargamiento, en este momento del proceso el ADN se encuentra desenrollado y las bases nitrogenadas complementarias separadas (recuerda que enfrente de una A hay una T y enfrente de G una C), la enzima ARN polimerasa II avanza a lo largo de la cadena de ADN que se transcribe en el sentido 3' --> 5' y se le conoce como cadena molde, por lo que el ARNm en formación o pre-ARNm siempre tendrá el sentido 5' --> 3' (Figura 1). En el extremo 5' del pre-ARNm se une la caperuza o CAP (que es un nucleótido de guanina modificada), que sirve para identificar el sitio en donde inicia la formación de la cadena de pre-ARNm, mientras que en el extremo 3' se adhiere la cola poli-A (serie repetida de adeninas) que señala la terminación de la molécula (Figura 2). Con esto se garantiza que la información está intacta y que la síntesis de proteínas se inicie y concluya correctamente.

La transcripción se lleva a cabo cuando se acomodan las bases complementarias del ARN a las del ADN, que en este caso son A-U, T-A, G-C y C-G, cuando la cadena del pre-ARNm en formación tiene 10 nucleótidos se despega de la cadena molde, pero continúa en crecimiento ya que la ARN polimerasa II sigue uniendo nucleótidos hasta llegar al sitio de terminación, que es en donde termina la transcripción y el pre-ARNm se libera de la cadena molde. Conforme se va separando el pre-ARNm recién formado de la cadena de ADN, esta vuelve a enrollarse y recupera nuevamente su forma original.


Figura 1

Segunda etapa




Figura 2

Segunda etapa

Esta etapa corresponde a la Maduración, en las células eucariotas el ADN contiene ciertas regiones que no codifican proteínas llamadas intrones y otras que si codifican proteínas llamadas exones, por lo que el ARNm transcrito, copia ambas regiones y recibe el nombre de ARNm inmaduro o pre-ARNm (Figura 1), el cual tendrá que pasar por el proceso de maduración en el que se eliminan los intrones y se unen los exones por corte y empalme para convertirse en un ARNm maduro (a este proceso se le conoce como splicing), el cual contendrá exclusivamente la información necesaria para la síntesis de proteínas y sale del núcleo al citoplasma en donde se lleva a cabo el proceso de traducción (Figura 2).


Figura 1. Cadena de ARNm inmaduro

Tercera etapa




Figura 2. Cadena de ARNm maduro

Tercera etapa
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