Documento en castellano sobre síntesis de proteínas. Realicé una traducción basado en la animación en 3D de la Mc Graw Hill.

1. Biología molecular del gen. 3D
http://www.mhhe.com/biosci/bio_animations/03_MH_MolBioGene_Web/index.html
Para que nuestro cuerpo funcione, necesitamos abastecerlo con una variedad de
nutrientes que obtenemos de nuestra dieta. Nuestro cuerpo no puede usar la
comida tal como entra a nuestro sistema digestivo. El proceso de digestión química
usa diferentes proteínas y enzimas para digerir las partículas alimenticias en
nutrientes utilizables y que nuestras células puedan absorber. ¿Y donde se
encuentran las instrucciones para manufacturar estas y todas las diferentes
proteínas que utilizamos para mantenernos vivos? Las instrucciones para
sintetizar las proteínas están contenidas en nuestro DNA. El DNA contiene genes.
Un gen es una hebra continua de nucleótidos que contiene una región que codifica
para una molécula de RNA. Esta región comienza con un promotory termina con
un terminador. Los genes también contienen secuencias reguladoras que
pueden ser encontradas cerca del promotor o en una ubicación más distante. Para
algunos genes la codificación del RNA es usada para sintetizar una proteína, en un
proceso llamado expresión genética. Para estos genes la expresión puede ser
dividido en dos procesos denominados Transcripción y traducción. En células
eucariotas la transcripción ocurre en el núcleo donde el DNA es usado como un
molde para sintetizar ARN mensajero. Luego, en la traducción, la cual ocurre en el
citoplasma de la célula, la información contenida en el ARN mensajero es usada
para hacer un polipéptido. Durante la transcripción, el ADN en el gen es usado
como un molde para hacer una hebra de ARN mensajero con la ayuda de la
enzima ARN polimerasa. Este proceso ocurre en tres estados: iniciación,
elongación y terminación. Durante la iniciación, la región promotora del gen
funciona como un sitio de reconocimiento para la que se una la ARN polimerasa.
Aquí es donde está controlada la mayoría de la expresión genética, ya sea
permitiendo o bloqueando el acceso a este sitio por la ARN polimerasa. La unión
provoca que la doble hélice de DNA se desenrolle y abra. Luego, durante la
elongación, la ARN polimerasa se desliza a lo largo de la hebra de DNA Molde. A
medida que las bases complementarias se aparean, la ARN polimerasa une
nucleótidos al extremo 3’ de la molécula de RNA en crecimiento. Una vez que la
ARN polimerasa alcanza la porción terminal del gen, el ARN mensajero transcrito
se completa y la ARN polimerasa, la hebra de ADN y el ARN mensajero transcrito
se disocian. La hebra del ARN mensajero que se sintetiza durante la transcripción
incluye regiones llamadas exones que codifican para una proteína y secciones no
codificantes llamadas intrones. Para que el ARN mensajero sea usado en la
traducción, es necesario que las intrones sean removidos, en un proceso
denominado corte y empalme y es ejecutado por un complejo hecho de proteínas y
ARN llamado espliceosoma. Este complejo remueve los segmentos intrones y
une los exones adyacentes para producir un ARNm maduro, al que se le añade
tambiénuna caperuza 5’ y una cola poli-A 3’. El ARNm maduro ahora puede
abandonar el núcleo a través de los poros nucleares y entrar hacia el citoplasma
para empezar la traducción. ¿Cómo es traducida a proteína la información que
lleva el RNm maduro? Las bases nitrogenadas están agrupadas en un código de
tres letras llamados CODONES. El código genético incluye 64 codones. La mayoría
de los codones codifican para aminoácidos específicos. Hay 4 codones especiales:
uno que codifica para “inicio” y tres que codifican para “término”. La traducción
comienza con la hebra del ARN mensajero uniéndose a la subunidad ribosomal
pequeña situada “río arriba” del codón de inicio. Cada amino ácido es transportado
Una traducción libre, de la animación 3D de la Mc Graw Hill, realizada por Gustavo Toledo C., Prof de Biología y de Ciencias
Naturales. Este material se complementa con guías para trabajar con alumnos de 4º Medio común, Chile. S.F.C, 2012

2. hacia el ribosoma por una molécula de ARN de transferencia (ARNt) especial. El
tipo de amino ácido está determinado por la secuencia del anticodón del ARNt.
Bases complementarias de apareo ocurren entre el codón del ARNm y el anticodón
del ARNt. Después de que la molécula de ARNt iniciadora se enlaza con el codón de
inicio, se une la subunidad ribosomal grande para formar el complejo de
traducción y la iniciación queda completa. En la subunidad ribosomal grande hay
tres regiones distintas, llamadas sitios E, P y A. Durante la elongación los
aminoácidos individuales son transportados al ARNm por una molécula de ARNt
usando la regla del apareamiento de bases de los codones y anticodones. Cada
anticodón de un ARNt se corresponde con un amino ácido particular. Una molécula
de ARNt cargada se une al sitio A y se forma un enlace peptídico entre su amino
ácido y el que está enlazado a la molécula de ARNt en el sitioP. El complejo se
desliza “río abajo” un codón a la derecha donde la ahora descargada molécula de
ARNt sale del sitio E y el sitio A está abierto para aceptar la próxima molécula de
ARNt. La elongación continuará hasta que sea alcanzado un codón de término. Un
factor de liberación se une al sitio A en el codón de término y así es liberado el
polipéptido desde la molécula de ARNt en el sitio P. Se disocia el complejo entero y
puede re-ensamblarse para empezar nuevamente el proceso de iniciación. El
propósito de la traducción es producir polipéptidos rápidamente y precisos.
Después de la disociación el polipéptido puede necesitar ser modificado antes de
que esté listo para su función. Las modificaciones tienen lugar en diferentes
organelos por diferentes proteínas. Para que una enzima digestiva sea secretada
en el estómago o en el intestino el polipéptido es trasladado al interior del retículo
endoplasmático; modificado, a medida que viaja a través del Golgi y luego
secretado usando una vesícula a través de la membrana plasmática celular hacia el
lumen del tubo digestivo. Las Proteínas son necesarias para la mayoría de los
procesos fisiológicos del cuerpo con el objeto de que se realicen apropiadamente,
tales como la digestión de las partículas alimenticias en la digestión y los procesos
de transcripción y traducción para que la síntesis de proteínas sea posible.
Una traducción libre, de la animación 3D de la Mc Graw Hill, realizada por Gustavo Toledo C., Prof de Biología y de Ciencias
Naturales. Este material se complementa con guías para trabajar con alumnos de 4º Medio común, Chile. S.F.C, 2012