La molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) de dos cadenas y con forma de doble hélice almacena el código genético de la mayoría de los organismos. El ADN no solo contiene instrucciones genéticas para la división y reproducción celular, sino que también funciona como la base de miles de proteínas. Esto implica dos procesos: transcripción y traducción.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Para la síntesis de proteínas, el ARN mensajero debe estar formado por una hebra de ADN denominada hebra plantilla. La otra hebra, llamada hebra codificante, coincide con el ARN mensajero en secuencia, excepto por el uso de uracilo en lugar de timina.
Transcripción
Para la síntesis de proteínas, el ADN debe copiarse primero en ácido ribonucleico mensajero o ARNm. Este proceso se llama transcripción. El ARNm contiene la información de codificación para producir proteínas. A diferencia del ADN, el ARN es monocatenario y no tiene forma helicoidal. Contiene ribosa en lugar de desoxirribosa, y sus bases de nucleótidos se diferencian por tener uracilo (U) en lugar de timina (T).
Inicialmente, la enzima ARN polimerasa debe ensamblar la molécula de pre-ARNm que complementa una sección de las dos cadenas de un ADN. Dado que el objetivo no es la replicación sino la síntesis de proteínas, solo es necesario copiar una hebra de ADN. La ARN polimerasa se adhiere primero a la doble hélice del ADN y trabaja con proteínas llamadas factores de transcripción para determinar qué información necesita transcribirse. La ARN polimerasa y los factores de transcripción se unen a esta hebra de ADN, denominada hebra plantilla.
La unidad de ARN polimerasa y factores de transcripción se mueve a lo largo de la hebra en una dirección de 3 'a 5' (3 primos a 5 primos) y crea una nueva hebra de ARNm con pares de bases complementarios. La ARN polimerasa construye el ARNm con nucleótidos adicionales en elongación. Sin embargo, los nucleótidos complementarios en el ARNm se diferencian del ADN en que el uracilo reemplaza a la timina. El ARNm corre en una dirección de 5 'a 3' (5 primos a 3 primos). Una vez que cesa el alargamiento, el ARNm se separa de la hebra de la plantilla de ADN en la terminación. Luego, el ARNm cumple la función de mensajero en la célula o se usa en la formación de proteínas o en la traducción.
Traducción
El ARNm recién ensamblado puede comenzar la traducción. La traducción implica leer el ARNm para generar nuevas proteínas. Los codones, secuencias en combinaciones de tres de los nucleótidos de ARNm A, C, G o U forman los aminoácidos. Los ribosomas, las unidades productoras de proteínas de las células, trabajan para construir nuevas proteínas a partir de cadenas de esos aminoácidos.
Fila de plantilla
La cadena de ADN a partir de la cual se construye el ARNm se llama cadena plantilla porque sirve como plantilla para la transcripción. También se le llama hebra antisentido. La hebra de la plantilla corre en una dirección de 3 a 5 pies.
Cadena de codificación
La hebra de ADN que no se utiliza como plantilla para la transcripción se llama hebra codificante, porque corresponde a la misma secuencia que el mRNA que contendrá las secuencias de codones necesarias para construir proteínas. La única diferencia entre la cadena codificante y la nueva cadena de ARNm es que, en lugar de timina, el uracilo ocupa su lugar en la cadena de ARNm. La cadena de codificación también se llama cadena de sentido. La hebra de codificación corre en una dirección de 5 'a 3'.
Los procesos duales de transcripción y traducción no podrían continuar sin la naturaleza bicatenaria de la doble hélice del ADN.