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Proceso que determina todo el funcionamiento de la célula y, por ende, de las futuras generaciones, pues la información de qué tipo de proteínas se deben sintetizar está guardada en el ADN. El flujo de información se da en el núcleo, y va del ADN al ARN en un proceso de transcripción. Una vez que toda la información está en el ADN, ésta debe descifrarse, con la ayuda del ARN, a través de un proceso de traducción. A medida que se lleva a cabo la traducción, las proteínas se van formando. Así, la transcripción se lleva a cabo en el núcleo (células eucariotas) o en el nucleoide (células procariotas), mientras que la traducción se realiza en los ribosomas. A este proceso se lo conoce como Flujo de Información Genética, y esquemáticamente consiste en lo siguiente: El ADN es una hebra muy grande formada por muchas bases nitrogenadas, aunque no todas las bases nitrogenadas participan en la formación de la proteína. Es así que existen sectores en los que se tiene la información genética necesaria para la síntesis de proteínas, mientras que en otros no, éstos últimos conocidos como promotores, que son sitios específicos del ADN donde comienza el proceso de transcripción. A los fragmentos de la molécula de ADN se los conoce como genes, y siempre son aquellos que presenta una secuencia que inicia en 5’ y termina en 3’. Entonces, las bases nitrogenadas funcionan como promotores, y permiten a las proteínas, conocidas como activadores y represores, regular el proceso de trascripción reconociendo los sitios de iniciación y finalización. Los promotores limitan a los diferentes genes que representan las características de cada individuo. ADN ARN Proteína 5’ 3’ 5’ 3’ Gen Información necesaria para la síntesis de proteínas Promotores Represores Hasta el momento se ha visto que el ADN abre sus hebras, rompiendo los puentes de hidrógeno formados entre las bases nitrogenadas. Entonces, se obtienen dos hebras que reciben una denominación diferente cada uno. La hebra que va en la dirección 5’ ⎯ 3’ se conocen como con el nombre de Hebra Gen, mientras que aquella que va en la dirección 3’ – 5’ se denomina Hebra Matriz, Patrón o Template. La hebra Matriz es la que permite que se genere el mARN durante el proceso de transcripción, de modo que este ácido nucleico tiene exactamente la misma secuencia que la hebra gen, con la única diferencia de que se reemplaza la tiamina por el uracilo. El proceso de generación del mARN se conoce como transcripción, y se efectúa en el núcleo. La secuencia de bases nitrogenadas que forman parte del mARN no son únicamente las correspondientes a la información relacionada con los aminoácidos que formarán parte de la nueva proteína, sino también hay una serie de bases nitrogenadas antes y después de éstas, que le indican al proceso cuándo y cómo iniciar y cuándo y cómo terminar. Al conjunto de bases nitrogenadas que van antes del mARN propiamente dicho se las conoce como promotores, mientras que son receptores las bases nitrogenadas que van luego de las bases nitrogenadas de la síntesis. Así, el mARN siempre va a ser una hebra mucho más grande que aquella con la que se va a codificar el péptido. El mARN se crea y se lee siempre en la dirección 5’ – 3’. Está formado por codones o tripletas, que son secuencias consecutivas de tres bases nitrogenadas. Si una base nitrogenada pertenece a una tripleta, ya no puede pertenecer a otra. Entonces el mARN llega al ribosoma y, con ayuda de los ARN ribosómicos, éste es atrapado en el organelo. Luego, el tARN se encarga de reconocer a cada codón que especifica el aminoácido que debe ir en la proteína. Gen Le confiere una característica específica a cada individuo. Se limita por los promotores. Promotores Represores La hebra de mARN viene con muchas bases nitrogenadas extras además de las que se van a codificar. Inmediatamente entra en acción el ARN de transporte, del cual se recordará que posee cuatro brazos, siendo el brazo anticodo uno de ellos. En el brazo de anticodo están las bases nitrogenadas complementarias de cada tripleta, mientras que en el brazo aceptor está el aminoácido correspondiente a esta tripleta. Entonces, el ARN de transporte se pega al triplete y deja el aminoácido en el péptido que se está sintetizando. mARN 5’ – AAAGUCUGCAGCGUAUCGC … – 3’ mARN 5’ – AAAGUCUGCAGCGUAUCGC … – 3’ Una vez que el tARN deja el aminoácido en el péptido que se está sintetizando, se va a buscar otro aminoácido y regresa. El proceso por el cual el tARN se pega al codón y deja a la proteína en el péptido, de modo que se sabe que proteína se está sintetizando y qué aminoácido va en la secuencia específica se conoce como traducción. El diccionario traductor, por llamarlo de alguna manera, es el código genético, hecho específicamente para cada codón del mARN. Se aplica a todas las especies, desde bacterias hasta el ser humano. Para leerlo, se debe ubicar las bases nitrogenadas por filas y columnas, de modo que se llega al aminoácido que corresponde a la tripleta. Existen tres codones o tripletas, conocidos como STOP, que determinan la finalización de la síntesis de péptidos o proteínas. Estos son: UUA, UUG y UGA, y cuando se los identifica termina la síntesis, en lo que se refiere a que todos se van por su lado mientras que la proteína termina de adquirir su estructura tridimensional. En la mayoría de los seres vivos, la primera tripleta que se lee es AUG, que a su vez corresponde a la metionina. De ahí que casi todas las síntesis de proteínas comienzan con la metionina, aunque no necesariamente ese es el primer aminoácido que va a quedar. Es importante entender que, si bien la síntesis de proteínas generalmente empieza con la metionina, éste aminoácido no tiene que ser necesariamente el primero de la cadena peptídica. De la misma manera, el aminoácido que fue sintetizando justo antes de que los catalizadores encontraran un STOP no siempre será el último de la cadena. Esto se debe a que, luego de la síntesis de proteínas, hay muchos otros procesos que se encargan de comprobar que el mARN haya hecho bien su trabajo y mientras éstos se llevan a cabo generalmente se eliminan los primeros y los últimos aminoácidos de la biomolécula. mARN 5’ – AAAGUCUGCAGCGUAUCGC … – 3’
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