jueves, 8 de diciembre de 2016

Del gen a la proteína

Watson y Crick sospecharon que una vez esclarecida la estructura del ADN, sería más fácil entender su función. Razonaron, entonces, que si el ADN era la molécula que transmitía la información genética a las células hijas, esta debía funcionar como un código. Para mitad de los 50’s se sabía que la secuencia de nucleótidos en el ADN daba origen a una secuencia de polipéptidos. Es decir, la molécula de ADN debía dirigir la síntesis de proteínas.


ADN → Proteínas

Pero si esto era cierto, faltaba dilucidar una pieza del rompecabezas ya que se sabía que las proteínas se sintetizaban fuera del núcleo. ¿Cómo podía el ADN, que estaba dentro del núcleo, dirigir la síntesis de proteínas fuera del mismo? A Crick se le ocurrió la idea de que debía existir un intermediario.

ADN → ¿? → Proteínas

Un posible candidato para intermediario era el ARN, que se encuentra en el citoplasma. El ARN tenía varias características que lo hacían un firme candidato:
· Un esqueleto de azúcares y fosfatos (a pesar de que tiene un azúcar distinto, ya que el ARN tiene ribosa en vez de desoxirribosa),
· Tanto el ADN como el ARN usan las mismas bases nitrogenadas, pero el ARN tiene uracilo en vez de timina,
· El uracilo se puede unir a la adenina como lo hace la timina,
· El ARN es una cadena sencilla.

Crick sintetizó esta idea a lo que llamó el Dogma Central de la Biología, que especifica que el ADN se traduce en ARN y este, a su vez, dirige la producción de proteínas.

Según este postulado, la información fluye de manera unidireccional: no puede moverse de las proteínas al ADN. Es decir, una vez que la información llega a las proteínas, estas no pueden ser cambiadas o, lo que es lo mismo, las proteínas no pueden influir en los genes. Si bien Crick usó el término dogma en un sentido figurado y quizá con humor, ya que las ideas científicas sólo son aceptadas hasta que aparezca evidencia experimental que las desmienta, durante algún tiempo esta idea adquirió cierta dimensión de verdad absoluta en la mayoría de los libros de texto.

No obstante, la ciencia es un ente dinámico, que no se asienta en dogmas, salvo notables excepciones. Actualmente el dogma ha sufrido cierta fisura, pues han surgido una serie de elementos que implican la ampliación de este dogma tan categórico. Estas excepciones atañen, entre otras situaciones o elementos, a los priones, ribozimas y la enzima transcriptasa inversa.

En 1971 se descubrió que algunos virus, como el VIH, llevan su información en forma de ARN, y que esta puede pasar al ADN de sus huéspedes. Ese proceso ocurre en sentido contrario al esquema de Crick, ya que la información pasa del ARN al ADN. Además, actualmente se sabe que tanto el ARN como las proteínas pueden influir en la expresión del código genético.
Podemos resumir el Dogma Central de la Biología como sigue:
1. La información contenida en el ADN se transcribe a una molécula de ARN (proceso llamado transcripción) que recibe el nombre de ARN mensajero o ARNm.
2. La información contenida en el ARNm es "leída" por estructuras llamadas ribosomas, traduciendo el lenguaje nucleico al lenguaje proteíco. La relación que hay entre ambos lenguajes recibe el nombre de Código Genético. Así, la palabra GTG en ácidos nucleicos en proteína se traduce por Histidina; TTT por Lisina, y así sucesivamente. Este proceso se denomina traducción.


Otra función del ADN es la de transmitirse a su descendencia. Esto lo hace el ADN duplicándose a sí mismo en el proceso conocido como replicación. Ahora bien: en la reproducción sexual, el nuevo individuo recibe la mitad del ADN de cada uno de sus padres. Así, este individuo es genéticamente distinto de ambos: así es como la reproducción sexual genera variabilidad. Si el ADN se transmitiera a la célula o al individuo hijo sin variación, como copia exacta del ADN parental, estaríamos ante la reproducción clónica.

Esta información está codificada en forma de tripletes, cada tres bases constituyen un codón que determina un aminoácido. Las reglas de correspondencia entre codones y aminoácidos constituyen el código genético.

La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia, específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero, dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.

Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas (Polirribosoma)simultaneamente.

En esta animación puedes ver el proceso de la "síntesis de proteínas".

Después de que carga la animación, selecciona la segunda opción del menú "sintesis de proteínas"


http://www.elmundo.es/especiales/2003/02/salud/genetica/descifrar_la_vida.html

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