La síntesis de proteínas es el mecanismo de producción de proteínas determinado por el ADN, que ocurre en dos fases llamadas transcripción y traducción.

El proceso ocurre en el citoplasma. de las células y todavía implica ARN, ribosomas, enzimas específicas y aminoácidos que formará la secuencia de la proteína a formar.

Etapas del gen o expresión genética.

En resumen, el ADN es "transcrito" por el ARN mensajero (ARNm) y luego la información es "traducida" por los ribosomas (compuestos de ARN ribosómico y moléculas de proteínas) y el ARN transportador (ARNt), que transporta aminoácidos, cuya secuencia determinará La proteína a formar.

Expresión génica

Las etapas del proceso de síntesis de proteínas están reguladas por los genes. La expresión génica es el nombre del proceso por el cual la información contenida en los genes (la secuencia de ADN) genera productos genéticos, que son moléculas de ARN (en el paso de transcripción génica) y proteínas (en el paso de traducción génica).

Transcripción de genes

En esta primera fase, la molécula de ADN se abre y los códigos presentes en el gen son transcrito para la molécula de ARN. Un Enzima ARN polimerasa Se une a un extremo del gen, separando las cadenas de ADN y los pares de ribonucleótidos libres con la cadena de ADN plantilla.

La secuencia de bases nitrogenadas. de ARN siguen exactamente la secuencia de bases de ADN de acuerdo con la siguiente regla: U con A (ARN de uracilo y ADN de adenina), A con T (ARN de adenina y ADN de timina), C con G (ARN de citosina y ADN de guanina) y G con C (ADN de guanina y ADN de citosina).

Lo que determina el comienzo y el final del gen a transcribir son secuencias de nucleótidos específicas, el principio es el región promotora del gen y el final es el región terminal. La ARN polimerasa se ajusta a la región promotora del gen y va a la región terminal.

Traducción génica

Un cadena polipeptídica está formado por la unión de aminoácidos según la secuencia de nucleótidos de ARNm. Este secuencia de ARNm, llamado codon, está determinado por la secuencia de bases de la cadena de ADN plantilla. Por lo tanto, la síntesis de proteínas es la traducción de la información contenida en el gen, por lo que se llama traducción de genes.

Código genético: codones y aminoácidos

Existe una correspondencia entre la secuencia de bases nitrogenadas, que forman el codón de ARNm, y los aminoácidos asociado con él llamado código genético. La combinación de grietas base forma 64 codones diferentes correspondientes a 20 tipos de aminoácidos que formarán las proteínas..

Consulte la siguiente figura para ver el círculo del código genético, que debe leerse desde el medio, como por ejemplo: el codón AAA está asociado con el aminoácido lisina (Lys), GGU es glicina (Gly) y UUC es fenilalanina (Phe).

Círculo del Código Genético. El codón AUG, asociado con el aminoácido Metionina es la iniciación y los codones UAA, UAG y UGA sin aminoácidos asociados se detienen.

Se dice que el código genético está "degenerado" porque muchos de los aminoácidos pueden ser codificados por el mismo codón que la serina (Ser) asociada con los codones UCU, UCC, UCA y UCG. Sin embargo, existe el aminoácido Metionina asociado con solo uno AUG codonque señala la inicio de la traduccióny 3 codones de parada(UAA, UAG y UGA) no asociados con ningún aminoácido, que señalan la fin de la síntesis de proteínas.

Formación de cadena de polipéptidos

Representación esquemática de la asociación entre ribosoma, ARNt y ARNm para la formación de proteínas.

La síntesis de proteínas comienza con la asociación entre un ARNt, un ribosoma y un ARNm. Cada ARNt lleva un aminoácido cuya secuencia de bases, llamada anticodón, corresponde al codón de ARNm.

El ARNt que lleva una metionina orientada al ribosoma se une al ARNm donde se encuentra el codón correspondiente (AUG), iniciando el proceso. Luego se apaga y se une otro ARNt que trae otro aminoácido.

Esta operación se repite varias veces formando la cadena de polipéptidos, cuya secuencia de aminoácidos está determinada por el ARNm. Cuando el ribosoma finalmente alcanza la región de ARNm donde hay un codón de parada, se determina el final del proceso.

¿Quién participa en la síntesis?

Comparación entre una molécula de ADN (bicatenaria) y una molécula de ARN (bicatenaria).

  • ADN: Los genes son partes específicas de la molécula de ADN que tienen códigos que se transcribirán en ARN. Cada gen determina la producción de una molécula de ARN específica. No todas las moléculas de ADN contienen genes, hay algunas que carecen de la información para la transcripción de genes, el ADN no codificante, y su función no se conoce bien.
  • ARN: Las moléculas de ARN se producen a partir de una plantilla de ADN. El ADN es una cadena doble, solo una de las cuales se usa para la transcripción de ARN. En el proceso de transcripción, la enzima participa ARN polimerasa. Se producen tres tipos diferentes, cada uno con una función específica: ARNm – ARN mensajero, ARNt – ARN transportador y ARNr – ARN ribosómico.
  • Ribosomas: Estas son estructuras presentes en las células eucariotas y procariotas, cuya función es sintetizar proteínas. No son orgánulos porque no tienen membranas, son especies de gránulos, cuya estructura está compuesta por la molécula de ARN ribosomal plegada, asociada con proteínas. Están formados por 2 subunidades y se encuentran en el citoplasma, libres o asociados con el retículo endoplásmico rugoso..

Ejercicios

1. (MACK) Los codones UGC, UAU, GCC y AGC codifican los aminoácidos cisteína, tirosina, alanina y serina respectivamente; el codón UAG es terminal, es decir, indica la interrupción de la traducción. Un fragmento de ADN que codifica la secuencia serina – cisteína – tirosina – alanina ha perdido su 9el base nitrogenada. Verifique la alternativa que describe lo que sucederá con la secuencia de aminoácidos.

a) El aminoácido tirosina será reemplazado por otro aminoácido.
b) El aminoácido tirosina no se traducirá, dando como resultado una molécula con 3 aminoácidos.
c) La secuencia no se traducirá porque esta molécula de ADN alterada no puede controlar este proceso.
d) La traducción se interrumpirá en el segundo aminoácido.
e) La secuencia no se verá afectada ya que cualquier modificación en la cadena de ADN se corrige de inmediato.

2. (UNIFOR) “El ARN mensajero se produce a ____I___ y, en el nivel ____II___, se asocia con ____IIII___ participando en la síntesis de ____IV___.” Para completar correctamente esta oración, I, II, III y IV deben reemplazarse, respectivamente, por:

a) ribosoma – citoplasmático – mitocondrias – energía.
b) ribosoma – citoplasma – mitocondrias – ADN.
c) núcleo – citoplasma – mitocondrias – proteínas.
d) citoplasma – nuclear – ribosomas – ADN.
e) núcleo – citoplasma – ribosomas – proteínas.

3. (UFRN) Una proteína X codificada por el gen Xp se sintetiza en los ribosomas a partir de un ARNm. Para que la síntesis tenga lugar, es necesario que el núcleo y el citoplasma, respectivamente, sigan los siguientes pasos:

a) Iniciación y transcripción.
b) Iniciación y terminación.
c) Traducción y terminación.
d) Transcripción y traducción.

4. (UEMA) El código genético es un sistema de información bioquímica que permite la producción de proteínas, que determinan la estructura de las células y controlan todos los procesos metabólicos. Marque la alternativa correcta donde se encuentra la estructura del código genético.

a) Una secuencia aleatoria de bases nitrogenadas A, C, T, G.
b) Una secuencia rota de ADN indica una secuencia de nucleótidos que debe unirse para formar una proteína.
c) Una secuencia de bases rotas de ARN indica una secuencia de aminoácidos que debe unirse para formar una proteína.
d) Una secuencia aleatoria de bases nitrogenadas A, C, U, G.
e) Una secuencia de secuencia de base de ADN indica una secuencia de aminoácidos que debe unirse para formar una proteína.