Breve Resumen
Este video explica el proceso de transcripción del ADN a ARN, un paso crucial en la síntesis de proteínas. Se describen las enzimas y secuencias involucradas, las diferencias entre eucariotas y procariotas, y la importancia de la regulación de este proceso.
- El flujo de información genética va del ADN al ARN y de este a las proteínas.
- La transcripción es el proceso por el cual se forma una molécula de ARN a partir del ADN de un gen.
- La regulación de la transcripción es fundamental para la diferenciación celular y la respuesta a cambios ambientales.
Introducción
El video introduce el tema de la transcripción del ADN a ARN como un paso esencial para la síntesis de proteínas. Se menciona que el ADN utiliza el ARN como intermediario para dirigir la síntesis proteica. Cuando una célula necesita una proteína, la secuencia de nucleótidos del ADN se copia a ARN mediante la transcripción. Estas copias de ARN sirven como moldes para la síntesis de proteínas en un proceso llamado traducción.
¿Qué es la transcripción y la traducción del ADN? El flujo de información genética
Se explica que el flujo de información genética en las células va del ADN al ARN y de este a las proteínas. En las células eucariotas, los transcritos de ARN sufren procesamientos en el núcleo antes de ser traducidos a proteínas. Estos procesamientos son cruciales para la lectura del genoma. Además, en algunos genes, el producto final es la molécula de ARN, que puede plegarse en estructuras tridimensionales y desempeñar roles estructurales y catalíticos. Ejemplos de esto son el ARN ribosomal y el ARN de transferencia.
Maduración de las moléculas de ARNm en eucariotas
En eucariotas, los transcritos de ARN experimentan una serie de modificaciones en el núcleo antes de poder salir y ser traducidos. Estos ajustes son críticos para el significado de la molécula de ARN. Algunos genes tienen como producto final una molécula de ARN que se pliega en estructuras tridimensionales, desempeñando funciones estructurales y catalíticas. Ejemplos de estos son el ARN ribosomal y el ARN de transferencia.
Partes del gen y la ARN polimerasa
Se describe que las moléculas de ADN contienen genes con secuencias que indican dónde empieza (promotor) y dónde termina (terminador) la transcripción. El promotor es una señal de inicio y el terminador es una señal de fin. La ARN polimerasa es una enzima que transcribe los genes correctamente, ignorando las regiones de ADN que no lo son. Esta enzima actúa de manera similar a las ADN polimerasas.
Secuencias promotoras
Existen secuencias promotoras conservadas en procariotas y eucariotas, conocidas como secuencias consenso. En eucariotas, una secuencia común es la caja TATA, rica en adeninas y timinas. El promotor indica a la ARN polimerasa el primer nucleótido del gen que debe leer (nucleótido +1), en cuál de las dos cadenas se encuentra y en qué dirección avanzar.
Unión de la ARN polimerasa al ADN en eucariotas y procariotas
La transcripción se inicia cuando la ARN polimerasa se une al promotor del gen. En eucariotas, esta unión está mediada por factores basales de transcripción. En procariotas, la ARN polimerasa consta de un núcleo catalítico y un factor sigma regulador que se libera tras reconocer el promotor.
Tipos de ARN polimerasas en eucariotas
En procariotas, existe un solo tipo de ARN polimerasa, mientras que en eucariotas hay tres: la ARN polimerasa 1 sintetiza los ARN ribosomales, la ARN polimerasa 2 los ARN mensajeros y la ARN polimerasa 3 los ARN de transferencia.
Proceso de polimerización del ARN en el proceso de transcripción
Una vez unida al promotor, la ARN polimerasa recorre la cadena molde del gen en dirección 3' a 5'. La otra cadena, la anti molde o codificante, no participa en este proceso. La ARN polimerasa separa las cadenas de ADN, formando una burbuja de transcripción, y ubica ribonucleótidos complementarios frente a la cadena molde. Los ribonucleótidos se aparean con los desoxirribonucleótidos, reemplazando la timina por uracilo. La ARN polimerasa une los ribonucleótidos mediante enlaces fosfodiéster en dirección 5' a 3', utilizando la energía suministrada por los sustratos trifosfatados.
Terminación de la transcripción
La transcripción finaliza cuando la ARN polimerasa sobrepasa la secuencia terminadora. El ARN recién sintetizado se libera y la burbuja de transcripción se cierra.
Lectura de la molécula de ARN mensajero (cadena molde y antimolde)
El ARN es anti paralelo y complementario a la cadena molde, por lo que su secuencia es similar a la de la cadena anti molde, con uracilo en lugar de timina. En el caso del ARN mensajero, la cadena anti molde también se llama codificante.
Resumen de la transcripción del ADN
Todos los tipos de ARN se sintetizan por transcripción de diferentes genes. La ARN polimerasa es la enzima principal, junto con otras proteínas enzimáticas, señalizadoras y reguladoras. La ARN polimerasa recorre la cadena molde en dirección 3' a 5' y sintetiza moléculas de ARN complementarias y anti paralelas. La transcripción no altera la estructura del ADN, permitiendo que un gen se transcriba muchas veces. La liberación rápida del ARN permite hacer múltiples copias del mismo gen en poco tiempo, amplificando la información genética.
Corrección de errores en la transcripción
A diferencia de las ADN polimerasas, las ARN polimerasas no corrigen errores. Si ocurre un error en la síntesis de un ARN mensajero, solo se verán afectados los polipéptidos sintetizados a partir de esa molécula defectuosa. Este error no es heredable, ya que no afecta el ADN.
Tasa de transcripción de un gen
La tasa de transcripción de cada gen está modulada por factores proteicos y depende de las condiciones de la célula y señales externas.
Regulación de la transcripción
Tanto en procariotas como en eucariotas, el ADN cuenta con regiones reguladoras que interactúan con factores proteicos. En eucariotas, existen mecanismos de regulación relacionados con la estructura de la cromatina. En organismos unicelulares, la regulación de la transcripción está asociada a cambios en el ambiente. En organismos pluricelulares, la regulación de la transcripción es fundamental para la diferenciación celular.
Final
Se anuncia que los procesos de regulación de la expresión génica se tratarán en próximos videos.
