La síntesis de proteínas es un proceso importante en todas las células eucariotas, ya que la proteína forma componentes estructurales de cada célula y es esencial para la vida. A la proteína a menudo se le llama el componente básico de las células. Existen tres formas principales de ARN: ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosómico. El ADN controla todas las actividades de la célula y se sintetiza cuando la célula necesita más proteínas. Pequeños fragmentos de ADN se transforman en ARN mediante el proceso de síntesis de proteínas.
¿El ARN está hecho de ADN?
Cuando una célula sigue sus instrucciones genéticas, copia una parte del ADN como gen para convertirlo en un nucleótido de ARN. El ARN se diferencia del ADN de dos formas distintas. Los nucleótidos del ARN están hechos de la azúcar ribosa y se denominan ribonucleótidos. El ADN tiene desoxirribosa como contenido de azúcar. El ARN tiene las mismas bases que el ADN de la adenina, guanina y citosina, pero tiene la base o uracilo en lugar de la timina que se encuentra en el ADN. La estructura del ADN y el ARN son muy diferentes, ya que el ADN es una hélice bicatenaria y el ARN es monocatenario. Las cadenas de ARN se pueden plegar en una amplia variedad de muchas formas de la misma manera que una cadena de polipéptidos se pliega para formar la forma final de una proteína.
¿Cuántos tipos principales de ARN existen?
Hay tres tipos principales de ARN que se producen como moléculas en el núcleo de las células humanas y animales. El ARN también se encuentra en el citoplasma de una célula. El citoplasma de una célula es todo el contenido fuera del núcleo que está encerrado por la membrana celular individual. Los tres tipos principales de ARN son ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosómico o ARNr. Cada uno de los tres tipos de ARN tiene un papel distinto en la síntesis de proteínas de la transcripción, decodificación y traducción del código genético que comienza con el ADN.
¿Cuál es el proceso de síntesis de proteínas?
La transcripción es el primer paso de la síntesis de proteínas en el que el ARN mensajero juega un papel muy importante. El ARN mensajero es inestable y no vive mucho tiempo en una célula para garantizar que las proteínas solo se produzcan cuando se necesitan para el crecimiento o reparación de las células. La transcripción es cuando la información genética dentro del ADN de una célula se transforma en un mensaje en forma de ARN. Las proteínas de los factores de transcripción desenrollan la cadena de ADN para permitir que la enzima ARN polimerasa transcriba una sola cadena de ADN. El ADN está formado por cuatro bases de nucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina. Se combinan en pares de adenina más guanina y citosina más timina. Cuando el ARN transcribe el ADN en una molécula de ARN mensajero, la adenina se empareja con el uracilo y la citosina se empareja con la guanina. Al final del proceso de transcripción, el ARN mensajero se transporta fuera del núcleo hacia el citoplasma.
El siguiente es el proceso de traducción, durante el cual el ARN de transferencia juega un papel importante en la síntesis de proteínas. El ARN de transferencia es el tipo más pequeño de ARN y suele tener una longitud de entre 70 y 90 nucleótidos. Traduce el mensaje dentro de las secuencias de nucleótidos del ARN mensajero en secuencias de aminoácidos. Los aminoácidos se unen con otros aminoácidos para formar proteínas, que son necesarias para todas las funciones celulares. Las proteínas se forman a partir de un conjunto de 20 aminoácidos. El ARN de transferencia tiene la misma forma que una hoja de trébol con tres bucles en forma de horquilla. El ARN de transferencia tiene un sitio de unión de aminoácidos en un extremo y una sección en el bucle central que se llama sitio anticodón. El sitio del anticodón reconoce los codones del ARN mensajero. Un codón tiene tres bases de nucleótidos continuas que crean un aminoácido y señalan el final del proceso de traducción. El ARN de transferencia y los ribosomas leen los codones del ARN mensajero para producir una cadena polipeptídica, que sufre varios cambios antes de que pueda convertirse en una proteína completamente funcional.
El ARN ribosómico (o ARNr) tiene una función específica. Los ribosomas están compuestos de proteínas ribosomales y ARN ribosómico. El ARN ribosómico constituye aproximadamente el 60 por ciento de la masa del ribosoma. Por lo general, se componen de una subunidad grande y una subunidad pequeña. Las subunidades son sintetizadas en el núcleo por el nucleolo. Los ribosomas son de naturaleza única, ya que contienen un sitio de unión para el ARN mensajero y dos sitios de unión para el ARN de transferencia en la ubicación del ARN en la subunidad ribosómica grande. Una pequeña subunidad ribosómica se une a una molécula de ARN mensajero y simultáneamente a un ARN de transferencia iniciador. La molécula reconoce y se une a una determinada secuencia de codones en la misma molécula de ARN ribosómico durante traducción. A continuación, la función del ARNr incluye una gran subunidad ribosómica que se une al complejo recién formado y luego ambas subunidades ribosómicas. viajan a lo largo de la molécula de ARN mensajero a medida que traducen los codones en toda la cadena polipeptídica a medida que pasan ellos. El ARN ribosómico crea los enlaces peptídicos entre los aminoácidos en la cadena polipeptídica. Cuando se alcanza un codón de terminación en la molécula de ARN mensajero, el proceso de traducción terminará y la cadena polipeptídica se liberará de la molécula de ARN de transferencia, momento en el que el ribosoma se vuelve a dividir en las subunidades grande y pequeña como estaban al comienzo de la traducción fase.
¿Cuánto tiempo lleva el proceso de síntesis de proteínas?
El proceso de ADN a ARN y el producto de proteínas puede ocurrir a una velocidad asombrosamente rápida. El ARN se libera casi de inmediato cuando se separa de la cadena de ADN. De esta manera, se pueden hacer muchas copias de ARN a partir del mismo gen exacto en un corto período de tiempo. La síntesis de moléculas de ARN adicionales puede iniciarse antes de que se complete el primer ARN para que pueda producir ARN rápidamente. Cuando las moléculas de ARN se siguen de cerca, cada una puede mover unos 20 nucleótidos por segundo en humanos y animales. Se pueden producir más de 1.000 transcripciones en una hora a partir de un solo gen.
¿Qué es el agotamiento del ARNr?
El agotamiento del ARN ribosómico es el componente más abundante en el ARN, ya que comprende la mayoría de más del 80 al 90 por ciento del total del ARN en una célula. El agotamiento del ARN ribosómico es cuando el ARNr se elimina parcialmente de una muestra completa de ARN para Estudiar mejor la reacción de secuenciación de ARN para centrarse en las otras dos partes de una muestra de ARN en el transcripción.
¿Cuáles son los otros tipos de ARN producidos en las células?
Hay tres tipos adicionales de ARN que se pueden producir en las células. La función del ARN nuclear pequeño en una variedad de procesos del núcleo, como el empalme de los ARN pre-mensajeros. El ARN nucleolar pequeño procesa y modifica químicamente el ARN ribisómico. Otros tipos de ARN que son unidades no codificantes sirven para funcionar en procesos celulares como los telómeros. síntesis, inactivando el cromosoma X y transportando proteínas al retículo endoplásmico para una buena salud.
¿Qué son los virus de ARN?
Un virus de ARN tiene un núcleo de material genético que se obtiene del ADN de una célula. Por lo general, tiene una cápside protectora de proteínas y una envoltura de lípidos para una protección aún mayor. Un virus de ARN se adhiere a una célula huésped, la penetra, reproduce el material genético y crea la cápside protectora que luego emerge de la célula. Los virus de ARN almacenan el material genético del ARN y no del ADN.
Todas las células sanas almacenan material genético en el ADN. El ARN solo se usa cuando el ADN se replica para formar ARN y sintetizar las proteínas que necesita una célula sana para vivir. El ADN es mucho más estable que el ARN, por lo que el ADN comete muy pocos errores cuando las células se dividen. La inestabilidad del ARN y su replicación puede cometer muchos errores e incluso puede interactuar consigo mismo para multiplicarse. un virus. El ARN puede cometer hasta un error de más de 10,000 nucleótidos cada vez que se copia. También es mucho menos capaz de corregir errores genéticos que el ADN. Cuando un sistema inmunológico aprende a reconocer un virus, forma anticuerpos para combatir el virus. Los virus pueden mutar por lo que el sistema inmunológico no puede reconocerlos y luego pueden multiplicarse. Esto permite que los virus de ARN se propaguen mucho más rápidamente que los virus de ADN.
Un virus que sobrevive puede reproducirse en nuevas células a través de la secuencia de ARN y dar como resultado miles de células que reproduce que contienen el virus. Los virus de ARN evolucionan más rápido que cualquier organismo vivo real. Las altas tasas de mutación de las células infectadas por el virus de ARN no amenazan la supervivencia del virus.
Existen dos tipos de virus de ARN. Pueden ser monocatenarios o con sentido o apareados como cadenas antisentido. Los virus de ARN antisence bicatenario primero tienen que cambiar y traducirse en ARN sentido monocatenario. Esto permite que la célula huésped esté en una forma que los ribosomas puedan leer. El virus de la influenza A mantiene las enzimas necesarias cerca del núcleo de ácido nucleico del virus. Cuando cambia de un ARN antisentido a uno con sentido, los ribosomas de la célula pueden leerlo para construir proteínas virales y replicarse.
Algunos virus de ARN almacenan su información en una cadena de sentido para que los ribosomas de la célula puedan leerla directamente y funcione como un ARN mensajero normal. En este caso, los ribosomas sintetizan la transcripción de ARN y crean una célula viral antisentido para que pueda Úselo como plantilla para sintetizar más ARN virales junto con las proteínas necesarias para que las células En Vivo. Uno de los virus más mortales de este tipo es la hepatitis C.
Ejemplos de retrovirus son el VIH y el SIDA. Almacenan su material genético en forma de ARN, pero utilizan la enzima de transcripción inversa para convertir su ARN en ADN en la célula infectada. Esto permite que se hagan muchas copias en las células huésped para que el virus pueda infectar rápidamente una gran cantidad de células.
Los coronavirus también son virus de ARN. Infectan principalmente el tracto gastrointestinal y respiratorio superior en humanos. El SARS-CoV es un virus grave que infecta el tracto respiratorio superior y el tracto respiratorio inferior y también incluye malestar gastrointestinal. Los coronavirus son un porcentaje significativo de todos los resfriados comunes. Los rinovirus son la principal causa del resfriado común. Los conronavirus también pueden provocar neumonía.
El SARS es un síndrome respiratorio agudo severo y contiene genes de ARN que mutan muy lentamente. El SARS se transmite por gotitas respiratorias en el aire al estornudar o toser para infectar a otros.
Las infecciones por norovirus se hicieron famosas por aparecer en cruceros y ser llamadas virus tipo Norwalk. Estos causan gastroenteritis y se transmite de una persona a otra por vía fecal-oral. Si una persona infectada está trabajando en una cocina, puede contaminar la comida si tiene el virus en las manos y no usa guantes.
