Las células humanas son fábricas químicas capaces de realizar tareas que desafiarían a los mejores complejos industriales de la tierra. Aún más milagrosa es su capacidad para hacerlo en un espacio lo suficientemente pequeño como para requerir un gran aumento microscópico solo para observar. Estas maravillas de fabricación en miniatura pueden reproducirse con poca energía e impulsar el proceso de construcción del cuerpo humano con la precisión de una computadora. Una serie de procesos químicos mantienen el control sobre estas funciones.
Proceso de síntesis de proteínas
El proceso de producción de proteínas requiere varios pasos. Cada uno de estos pasos requiere señales del exterior y del interior de la célula. El primer paso es que las sustancias químicas externas a la célula requieran la necesidad de una proteína en particular. Las estructuras especializadas diseñadas para la transducción del mensaje químico reciben y transportan estas señales a la célula. Desde allí, los químicos de señalización viajan al núcleo, donde el gen que contiene las instrucciones para hacer la célula se lee y se transcribe en una plantilla molecular. Finalmente, las estructuras llamadas ribosomas traducen la plantilla en una proteína real. Cada uno de estos pasos implica una serie de mecanismos de control para iniciar y mantener el proceso.
Transducción
Cuando el cuerpo humano necesita más de una proteína específica, los órganos especializados llamados glándulas secretan señales químicas llamadas hormonas, que en sí mismas son proteínas, en respuesta a algún estímulo. Una vez que se liberan en el torrente sanguíneo, estas hormonas entran en contacto con las células. Las estructuras especializadas llamadas receptores se adhieren a estas sustancias químicas hormonales e inician una progresión de transformaciones moleculares, llamada transducción de señales. El mensaje químico pasa a través de la pared celular externa y hacia la membrana interna, donde el receptor desencadena una ráfaga de actividad química, que a su vez crea mensajes para enviar al núcleo celular para producir la necesaria proteína.
Transcripción
Dentro del núcleo celular, los mensajes de los receptores hacen que una enzima llamada ARN polimerasa relaje la hebra de ADN y la divida a lo largo del gen donde se encuentra el código de la proteína necesaria. A partir de ese punto, la enzima lee el ADN y crea un espejo químico complementario de la sección necesaria en un proceso llamado transcripción. El producto de este proceso es una hebra de ARN mensajero (ARNm), que contiene las instrucciones para fabricar la proteína necesaria.
Traducción
A medida que el ARNm abandona el núcleo, una estructura celular llamada ribosoma lo intercepta. El ribosoma se adhiere a una sección del ARNm llamada codón de inicio, que es un triplete específico de sustancias químicas que controlan dónde comienza el proceso de producción de proteínas. Los complejos compuestos por aminoácidos ligados al ARN de transcripción (ARNt) se unen a sus complementos en el ARNm. El ribosoma viaja a lo largo de la cadena de ARNm, recolectando los aminoácidos de los complementos de ARNt, formándolos en una cadena de proteína simple. Cuando el ribosoma alcanza el codón de terminación, un factor de liberación le indica que suelte la proteína completa.
