Guía de Transcripción de Síntesis de Proteínas: ¿Qué es y cómo funciona?

Significado | Concepto | Definición:

La síntesis de proteínas es el proceso celular de creación de proteínas. Sus fórmulas y las instrucciones sobre cómo hacerlas están codificadas en el ADN . Es útil referirse al proceso en dos partes. La transcripción de la síntesis de proteínas copia el código del ADN. La traducción de la síntesis de proteínas hace coincidir el código con los compuestos químicos de la célula, cuya combinación se convierte en una proteína.

Las fórmulas de síntesis de proteínas están codificadas en nuestro ADN.

El ácido desoxirribonucleico (ADN), el modelo maestro de un organismo individual, está estructurado como una doble hélice . Una buena analogía es una tira larga de cremallera retorcida. Hay dos hebras hechas de azúcares de 5 carbonos y fosfatos. Los uniendo son nucleótidos emparejados entrelazados, como los dientes opuestos de una cremallera cerrada. La adenina (A) coincide con la timina (T), la citosina (C) se empareja con la guanina (G) y viceversa.

La transcripción de la síntesis de proteínas comienza en el núcleo de una célula, donde el ADN es "descomprimido" por una enzima llamada helicasa, lo que da como resultado dos hebras separadas. Luego, una enzima crítica llamada ARN polimerasa (RNAP) se adhiere a una de las hebras para comenzar un proceso llamado alargamiento.

Identifica el primer nucleótido en la hebra molde de ADN y, al hacerlo, atrae un nucleótido libre que debe emparejarse con él. Luego, el RNAP pasa al siguiente nucleótido de la cadena de ADN y continúa con el siguiente y el siguiente, hasta que se ha ensamblado una cadena de ácido ribonucleico (ARN).

El ARN es una hebra única de nucleótidos desapareados capaz de mantener su integridad estructural con la adición de moléculas de oxígeno . La cadena de ARN que ha sido construida por su agente polimerasa, algunas con más de 2 millones de nucleótidos, se llama ARN mensajero (ARNm).

En teoría , se pretende que el ARNm sea un duplicado exacto de la hebra única de ADN que queda sin usar. En la práctica, no es exacto y también pueden ocurrir errores de transcripción en la síntesis de proteínas.

El ARNm es, por tanto, una cadena muy larga de solo cuatro nucleótidos diferentes. Su secuencia se conoce como transcripción. Un ejemplo podría ser AAGCAUUGAC: cuatro letras, tal vez 2 millones de ellas, en un orden aparentemente aleatorio.

Es algo útil comparar la vida del carbono con una biocomputadora de 4 bits a gran escala. De particular interés es que, en el ARN, la timina se reemplaza por un nucleótido similar llamado uracilo (U).

Como su nombre lo indica, el ARN mensajero escapa de su confinamiento en el núcleo de una célula a través de poros a lo largo de la membrana nuclear.

Una vez dentro del citoplasma de la célula, su destino es entregar la transcripción de la síntesis de proteínas, copiada del ADN, a estructuras llamadas ribosomas. Los ribosomas son las fábricas de proteínas de la célula y, allí, se produce el segundo paso de la síntesis de proteínas.

La secuencia codificada de nucleótidos debe traducirse. Un ribosoma se une al ARNm y, en el proceso de lectura de sus secuencias, atrae fragmentos de ARN llamados ARN de transferencia (ARNt), que habrán encontrado y unido un aminoácido libre específico de su secuencia corta de nucleótidos. Si hay una coincidencia, el tRNA y su carga se unen al ribosoma.

A medida que el ribosoma procede a leer la siguiente secuencia, y la siguiente, en un proceso también llamado alargamiento, se produce una larga cadena polipeptídica de aminoácidos.

Las proteínas que diferencian el tejido orgánico en forma y función son los llamados "componentes básicos de la vida". A su vez, se construyen como una cadena de varios aminoácidos: la traducción del código de ADN como lo transcribe el ARN para la tarea metabólica más importante de la célula huésped.

Sin embargo, queda un último paso para completar la síntesis de proteínas que frustra la comprensión científica. En un proceso llamado plegamiento de proteínas, la larga cadena de aminoácidos se dobla, riza, se anuda y se compacta en su estructura única.

Si bien las supercomputadoras han tenido cierto éxito en el plegado de fórmulas de proteínas en sus formas tridimensionales correctas, la mayoría de los acertijos de proteínas han sido resueltos intuitivamente por personas con un mayor sentido de dimensiones espaciales variables.