Ácido desoxirribonucleico, más comúnmente conocido como ADN, es lo que se utiliza como material genético de la vida celular. Es el ADN que contiene todos nuestros genes que nos hacen quienes somos. Son las proteínas que están hechas de estos genes las que permiten que nuestras células funcionen, las que nos dan el color de nuestro cabello, las que nos ayudan a crecer y desarrollarnos, a combatir infecciones, etc.
Pero, ¿el ADN realmente le dice a nuestras células qué proteínas fabricar? La respuesta es sí y No.
Si bien el ADN codifica la información necesaria para producir proteínas, el ADN en sí mismo es solo el modelo de las proteínas. Para que la información codificada en el ADN se convierta en una proteína, primero debe ser transcrito dentro ARNm y entonces traducido en los ribosomas para crear la proteína.
Es este proceso el que generó lo que se conoce como el dogma central de la genética: ADN, ARN, proteína
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es el modelo
El ADN es el material genético utilizado por toda la vida celular y está formado por subunidades llamadas nucleótidos.
Cada una de estas subunidades se compone de tres partes:
- Grupo fosfato
- Azúcar desoxirribosa
- Base nitrogenada
Hay cuatro distintos bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (C) y citosina (C). La adenina siempre se empareja con la timina y la guanina siempre se empareja con la citosina.
El ADN es un tipo de ácido nucleico que se compone de estas subunidades de nucleótidos individuales que se unen para formar dos cadenas. Los fosfatos y azúcares forman la columna vertebral de las cadenas de ADN. Las dos hebras se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno que se forman entre las bases nitrogenadas.
Son estas bases nitrogenadas las que contienen el código de las proteínas. Es el orden específico de las bases nitrogenadas, también conocido como secuencia de ADN, que es como un idioma extranjero que se puede traducir a una secuencia de proteínas. Cada longitud de ADN que forma las "instrucciones" de una proteína se denomina gene.
Transcripción en ARNm
Entonces, ¿dónde comienza la producción de proteínas? Técnicamente, comienza con transcripción.
La transcripción ocurre cuando una enzima llamada ARN polimerasa "lee" una secuencia de ADN y la convierte en una hebra correspondiente complementaria de ARNm. ARNm significa "ARN mensajero" porque actúa como mensajero, o intermediario, entre el código del ADN y la proteína final.
La cadena de ARNm es complementaria a la cadena de ADN que copia, excepto que en lugar de timina, el ARN usa uracilo (U) para complementar la adenina. Una vez que se copia esta hebra, se la conoce como hebra pre-mRNA.
Antes de ARNm sale del núcleo, las secuencias no codificantes llamadas "intrones" se eliminan de la secuencia. Lo que queda, conocido como exones, se combina para formar la secuencia de ARNm final.
Este ARNm sale del núcleo y encuentra un ribosoma, que es el sitio de síntesis de proteínas. En células procariotas, no hay núcleo. La transcripción de ARNm ocurre en el citoplasma y ocurre simultáneamente.
Luego, el ARNm se traduce en proteínas en los ribosomas
Una vez que se produce la transcripción de ARNm, se abre camino hacia un ribosoma. Los ribosomas se conocen como la fábrica de proteínas de la célula, ya que es aquí donde se sintetiza realmente el producto proteico.
El ARNm está formado por tripletes de bases, que se denominan "codones". Cada codón corresponde a un aminoácido en una cadena de aminoácidos (también conocida como proteína). Aquí es donde "traducción"del código de ARNm se produce a través de la transferencia de ARN (ARNt).
A medida que el ARNm se alimenta a través del ribosoma, cada codón coincide con un anticodón (la secuencia complementaria del codón) en una molécula de ARNt. Cada molécula de ARNt lleva un aminoácido específico que corresponde a cada codón. Por ejemplo, AUG es un codón que corresponde al aminoácido metionina.
Cuando el codón del ARNm coincide con el anticodón de un ARNt, ese aminoácido se agrega a la cadena de aminoácidos en crecimiento. Una vez que se agrega el aminoácido a la cadena, el ARNt sale del ribosoma para dejar espacio para el siguiente ARNm y el ARNt coinciden.
Esto continúa y la cadena de aminoácidos crece hasta que se traduce la transcripción completa del ARNm y se sintetiza la proteína.