Replicación del ADN
Etapas de la Replicación
Separación de las Cadenas de ADN
Enzimas como helicasas, topoisomerasas y proteínas SSB rompen los puentes de hidrógeno, separan y estabilizan las cadenas de ADN. Este proceso comienza en los orígenes de replicación y se extiende bidireccionalmente, formando burbujas y horquillas de replicación en forma de Y.
Síntesis de Nuevas Cadenas
La enzima ADN polimerasa lee la secuencia de las hebras molde en sentido 3′-5′, selecciona el nucleótido trifosfato (NTP) complementario, lo hidroliza y lo incorpora a la cadena hija en crecimiento mediante un enlace fosfodiéster. La cadena nueva crece en sentido 5′-3′.
La enzima ARN polimerasa sintetiza un fragmento de ARN (cebador) sobre el cual la ADN polimerasa alarga la cadena. La síntesis es bidireccional y discontinua: continua en la hebra conductora y discontinua en la hebra retardada, formando fragmentos de Okazaki que luego se unen por ligasas.
Corrección de Errores
La ADN polimerasa tiene una función autocorrectora que corrige errores durante la replicación. Además, un complejo multienzimático realiza una corrección postrreplicativa, eliminando nucleótidos mal emparejados y regenerando la secuencia correcta.
Transcripción
La transcripción es el proceso de copia de la información genética de un fragmento de ADN (gen) al ARN. Ocurre en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las procariotas.
Etapas de la Transcripción
Iniciación
La ARN polimerasa reconoce y se une a una zona del ADN llamada promotor, situada cerca del gen a transcribir. La ARN polimerasa comienza a deslizarse por la cadena de ADN y la desenrolla.
Elongación
La ARN polimerasa lee el ADN en sentido 3′-5′ y sintetiza el ARN en sentido 5′-3′. La síntesis es asimétrica, transcribiendo solo una de las dos cadenas de ADN.
Terminación
La síntesis termina cuando la ARN polimerasa llega a una región terminadora. El nuevo ARN se libera y el ADN se enrolla de nuevo.
Splicing
Se eliminan secuencias (intrones) y se modifican los extremos 3′ y 5′ del ARN. Se añade una cola de poli-A en el extremo 3′ y una cabeza de 7-metil guanosina trifosfato en el extremo 5′.
El ARNm maduro sale del núcleo al citoplasma para la traducción.
Traducción
La traducción es el proceso de formación de proteínas, donde la información del ARNm se traduce en una secuencia de aminoácidos.
Código Genético
El código genético es un diccionario que traduce la secuencia de bases nitrogenadas del ARNm en una secuencia de aminoácidos. Utiliza codones, tripletes de bases que determinan el tipo y la colocación de los aminoácidos en la cadena polipeptídica.
Etapas de la Traducción
Activación de los Aminoácidos
Cada aminoácido tiene un ARNt y una enzima específicos. El aminoácido se une a su ARNt, formando un complejo de transferencia.
Traducción
Iniciación
El ARNm se une al ribosoma y comienza la lectura de codones. El primer aminoácido es la metionina.
Elongación
Se van añadiendo aminoácidos a la cadena polipeptídica según la secuencia de codones del ARNm.
Terminación
La síntesis termina cuando se llega a un codón de terminación.
Asociación de Cadenas Polipeptídicas
Algunas proteínas necesitan modificaciones adicionales para ser funcionales, como la eliminación de aminoácidos o la unión a otras moléculas.
Enzimas Clave
- Helicasa: rompe los puentes de hidrógeno entre las hebras de ADN.
- Primasa: añade el cebador de ARN.
- Ligasa: une fragmentos de ADN.
- ADN polimerasa: sintetiza nuevas cadenas de ADN.
- ARN polimerasa: sintetiza ARN.
- Poli-A polimerasa: añade la cola de poli-A al ARNm.
- Aminoacil ARNt sintetasa: une aminoácidos a sus ARNt.
- Peptidil transferasa: cataliza la formación de enlaces peptídicos.