En primer lugar decir que el ADN o también llamado DNA son las siglas de Ácido Desoxirribo-Nucleico; es donde se almacena la información de la célula, pero la verdadera pregunta es ¿para qué sirve el ADN? y ¿cómo es el proceso por el cual ayuda a la síntesis (creación) de proteínas?; en esta entrada explico el cómo =).
Voy a hacer una especie de metáfora para que veáis a modo de esquema en lo que consiste este proceso; imaginaros que la célula es una gran habitación y el núcleo celular es un pequeño armario donde guardas un "libro de cocina"; ese libro de cocina jamás ha salido de ese armario ni puede salir de él; el caso es que ese libro de cocina tiene las recetas para "cocinar" cualquier proteína que quieras, pero hay un problema ¿como puedo "cocinar/crear" una proteína si no puedo sacar la receta del armario?; la respuesta es simple, puedo hacer una "fotocopia" de la receta y sacar esta del armario y así poder cocinar tranquilamente mi proteína.
En este pequeño párrafo la gran habitación es la célula, el pequeño armario es el núcleo celular, el libro de cocina es el ADN; la fotocopia del libro de cocina es el ARN y el lugar donde finalmente "cocinaré" mis proteínas son los ribosomas.
El caso es que la molécula de ADN no puede salir del núcleo celular, y el único lugar donde pueden crearse las proteínas son los ribosomas; es por ello que necesitamos "algo" que traslade la información necesaria para sintetizar las proteínas a los ribosomas, y es por ello que existe el ARN mensajero; pero iremos por pasos:
TRANSCRIPCIÓN:
Es el proceso por el cual el ARN "copia" la información de la molécula de ADN, pero ¿cómo se hace esto?
En primer lugar, la molécula de ADN que es helicoidal (forma de hélice) se abre como una cremallera para que se inicie el proceso de "copia" de la sección de adn que nos interesa para la creación posterior de la proteína:
- Aquí decir que estas bases (A,T,C,G,U) son complementarias, es decir, la Adenina sólo puede unirse a la Timina y la Guanina sólo puede unirse a la Citosina; también decir que en la molécula de ADN encontraremos A, T, C y G pero nunca Uracilo, y en el ARN mensajero encontraremos A, U, C y G, pero nunca Timina; se podría decir que el Uracilo es el "sustituto" de la Timina en el ARN mensajero.
Dibujo de las bases en una molécula de ADN
A: Adenina (Azul)
T: Timina (Amarillo)
G: Guanina (verde)
C: Citosina (rojo)
En la imagen de abajo se puede ver a la izquierda la molécula de ARN "fotocopia" de la molécula de ADN de al lado; en el ARN mensajero se puede apreciar el uracilo en lugar de la timina como base complementaria a la adenina.
A: Adenina (Amarillo)
T: Timina (Rojo)
G: Guanina (Verde)
C: Citosina (Azul)
Uracilo (Naranja)
La RNA-polimerasa es la enzima encargada de crear el RNA mensajero (también llamado ARN mensajero); esta enzima"buscará" las bases complementarias a cada una de las bases del ADN, para ir creando ribonucleótido a ribonucleótido el ARNm.
Cogiendo como ejemplo la imagen anterior podemos decir que la RNA-polimerasa "leyó":
adenina, guanina, guanina, adenina, timina, guanina, citosina...
Y buscó las siguientes bases que se correspondían a esas bases para conformar el ARNm:
uracilo, citosina, citosina, uracilo, adenina, citosina, guanina...
Pues bien, ¡¡¡ya tenemos nuestra "fotocopia" del libro de recetas de medio hacer!!!
Lo que tenemos ahora lo llamaremos ARN mensajero primario, pues es la primera versión del ARNm, ahora sufrirá algunas modificaciones antes de poder llamarlo propiamente ARN mensajero; estas modificaciones son:
- Al final de la hebra de ARN m se añade una hilera de 50-200 nucleótidos de adenina.
- Al principio de la hebra de ARN m se pone una especie de "capuchón" formado por nucleótidos de guanina modificados.
- Se intercalan zonas en el ARNm que no aportan nada, ninguna información, llamadas intrones (las zonas del arn que poseen la información que se empleará en la creación de la proteína se llaman exones); se piensa que la función de los intrones es proteger frente a posibles mutaciones, pues de darse alguna mutación en un intrón no se traduciría en la proteína final, pues al final estos se terminarán desechando para dejar solamente los exones:
El ARN maduro saldrá fuera del núcleo celular para dirigirse a los ribosomas para ser "leído".
TRADUCCIÓN:
Es el proceso por el cual la información presente en el ARNm es traducida en los ribosomas a proteínas.
Una vez ya tenemos el ARN mensajero maduro, ya podemos empezar a crear las proteínas, pero para ello es preciso que el ARNm se dirija a los ribosomas:
Ribosomas: los cuales están conformados por dos partes.
TRNA= ARN Transferente (el cuadro amarillo representa de forma esquemática la forma del ARNt cuya forma real se mostrará más adelante)
Círculos rosas: Representan de forma esquemática los distintos aminoácidos que conformarán la proteína y que están unidos a su respectivo ARNt
Círculos rosas: Representan de forma esquemática los distintos aminoácidos que conformarán la proteína y que están unidos a su respectivo ARNt
Ahora entrará en juego una nueva molécula, llamada ARN transferente; aquí es necesario decir que el ARN mensajero y el ARN transferente son moléculas distintas; aparte de que hay muchos tipos distintos de ARN transferente, (a partir de ahora resumido como ARNt); Cada ARNt codifica a un aminoácido según la secuencia de su anticodón;
Esquema de la forma básica del ARNt:
Esquema de la forma básica del ARNt
Como se puede ver en el dibujo, al extremo aparece unido un aminóacido, no está especificado qué tipo de aminoácido es, pero observando su anticodón y empleando la tabla que aparece más abajo podemos asegurar que el aminoácido de que se trata es Leucina, ¿Por qué? pues porque el anticodón tiene la secuencia Guanina-Adenina-Adenina, lo que se traduciría por sus complementarios en el codón (en el ARN mensajero) como Citosina-Uracilo-Uracilo (C-U-U) (Recordemos que en el ARN en vez de timina lo que complementa a la Adenina es el Uracilo), y tal como observamos en la tabla el aminoácido que se codifica con C-U-U es la Leucina.
- Ahora es preciso hablar de los tripletes o también llamados codones; en primer lugar ¿qué son? los tripletes o codones son secuencias de nucleótidos que codifican a cada uno de los 20 aminoácidos que configuran las proteínas.
En esta tabla aparecen las distintas secuencias de nucleótidos que codifican a los distintos aminoácidos; Aquí destacar que hay varias secuencias de codones que codifican a los mismos aminoácidos.
Ejemplo: Si en el ARN mensajero el ribosoma "lee" por ejemplo: Citosina- Uracilo-Uracilo; sabrá que tiene que buscar el aminoácido leucina. Otro ejemplo: si "lee" Citosina-Guanina-Adenina sabrá que tiene que buscar el aminoácido arginina y así con todos.
- Ahora otro punto ¿dónde están los codones/tripletes? en el ARN mensajero que hemos visto antes.
- Pero... ¿y el ARN transferente? ¿cuál es su función?; En primer lugar que hay gran variedad de ARNt; que en su parte inferior cuentan con un Anticodón.
- ¿Qué es un anticodón? Es la secuencia (presente en el ARNt) de tres nucleótidos complementaria a la secuencia del codón presente en el ARNm: así si por ejemplo en el ARNm el codón es C-G-C; el ARNt correspondiente será aquel cuyo anticodón sea G-C-G
Aquí hay una animación donde aparece todo el proceso; miradla hasta el final porque resulta bastante esquemática y ayuda mucho a fijar conceptos:
- También es importante decir que hay secuencias de nucleótidos que indican cuando se finaliza la proteína, y cuando se inicia; se les llaman tripletes de finalización y tripletes de iniciación respectivamente.
Este es un esquema a grandes rasgos, para hacer una idea de por donde van los tiros; está hecho bastante rápido, pero lo iré modificando estos días para hacerlo más comprensible y más claro. =)
