Norris_Porth. fundamentos. 5ed

4 C ontrol g ené tico d e la f unción celular y la h erencia 5 3

C A P Í T U L O

TAB LA 4-1 C ódig

os de t riple t es p ar a am in oácid os

Am i n oá c i d o Ácido aspártico Ácido glutámico

Cod on e s d e ARN

GAU GAA GCU CGU AAU UGU UUU CAA GGU CAU AUU CUU AAA AUG CCU UCU ACU UGG UAU GUU AUG UAA

GAC GAG

Alanina Arginina

GCC GCA GCG

CGC CGA CGG AGA AGG

Asparagina

AAC UGC UUC CAG

Cisteína

Fenilalanina Glutamina

Glicina

GGC GGA GGA

Histidina Isoleucina

CAC

AUC AUA

Leucina

CUC CUA CUG UUA UUG

Lisina

AAG

Metionina

Prolina Serina

CCC CCA CCG

UCC UCA UCG AGC AGU

Treonina

ACC ACA ACG

Triptófano

Tirosina

UAC

Valina

GUC GUA GUG

Inicio (CI)

Terminación (CT)

UAG UGA

T ranscrip ció n La transcripción tiene lugar en el núcleo de la célula e im- plica la síntesis de ARN a partir de la plantilla de ADN ( véase la ‚g. 4-4). Los genes se transcriben a través de enzi- mas denominadas ARN polimerasas que generan un ARN idéntico en secuencia (con excepción de U en vez de T) a una de las cadenas de ADN. Se inicia mediante el ensamblado de un complejo de transcripción compuesto por ARN polime- rasa y otros factores relacionados. Este complejo se ‚ja al ADN bicatenario en un sitio especí‚co conocido como re- gión promotora . Dentro de la región promotora, se localiza la llamada caja TATA , que contiene la secuencia de nucleó- tido timina-adenina-timina-adenina, que reconoce la ARN polimerasa y a la cual se ‚ja. Esta ‚jación también requiere de factores de transcripción, un sitio de inicio de la transcrip- ción y otras proteínas. La transcripción continúa copiando la cadena signi‚cativa en un ARN de una sola cadena con- forme viaja a lo largo del gen, deteniéndose solo cuando llega al sitio de ‚nalización con un codón de terminación. Al llegar a la señal de alto, la enzima ARN polimerasa deja el gen y libera la cadena de ARN. La cadena de ARN se pro- cesa después en una molécula de ARNm madura. El procesamiento comprende la adición de ciertos ácidos nucleicos al ‚nal de la cadena de ARN, y cortar y empalmar ciertas secuencias internas. El empalme comprende la elimi- nación de trozos de ARN. Debido al proceso de empalme, la secuencia ‚nal del ARNm es diferente del ADN plantilla original. Las regiones de codi‚cación de proteína retenidas de las secuencias de ARNm se denominan exones, y las re- giones entre exones se conocen como intrones . Aunque no se utilizan para elaborar el producto proteico, los intrones siguen siendo importantes.

El empalme permite a las células producir una varie- dad de moléculas de ARNm a partir de un solo gen. Al variar los segmentos de empalme del ARNm inicial, se for- man diferentes moléculas de ARNm. Por ejemplo, en una célula muscular, el ARNm de tropomiosina original se em- palma hasta de 10 maneras diferentes, lo que da diferentes productos proteínicos. Esto permite que diferentes proteínas se expresen a partir de un solo gen y reduce la forma en la que el ADN debe estar contenido en el genoma. T raducció n Después de que el ARNm es procesado (agregando ácidos nu- cleicos a los extremos y empalmando los exones), se convierte en molécula madura y pasa al citoplasma de la célula, donde se produce la traducción. La traducción es la síntesis de una proteína utilizando la plantilla de ARNm. Todas las proteí- nas están hechas de aminoácidos, que se unen de extremo a extremo para formar las largas cadenas polipeptídicas de las moléculas de proteína. Cada cadena polipeptídica puede te- ner más de 300 aminoácidos. La traducción requiere las acciones coordinadas del ARNm, ARNr y ARNt para crear una molécula así de compleja (‚g. 4-5). El ARNm brinda la información necesaria para colocar los aminoácidos en el or- den correcto para cada tipo especí‚co de proteína. Durante la síntesis de proteínas, el ARNm entra en contacto y pasa a través del ribosoma (unión a ARNr), en el cual se “leen” las instrucciones para la síntesis proteínica. A medida que el ARNm atraviesa el ribosoma, el ARNt administra los ami- noácidos apropiados para unirse a la cadena polipeptídica en crecimiento. Cada una de las 20 moléculas de ARNt diferen- tes transporta su aminoácido especí‚co al ribosoma para su incorporación en la molécula de proteína en desarrollo.