TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN (El dogma central)

Hola, soy de canal mitocondria.

El ADN contiene la información genética necesaria para hacer las proteínas

que componen y regulan a los seres vivos.

Pero quién es el que lee esta información y cómo fabrica las proteínas?

Vamos a verlo.

El ADN básicamente puede hacer dos procesos.

La replicación, que es cuando se duplica a sí mismo en la meiosis o mitosis.

Y la transcripción, que es el primer paso de la síntesis de proteínas.

Todo el proceso que va desde el ADN hasta las proteínas se ilustra mediante el llamado dogma central de la biología molecular.

Este dogma fue postulado por Francis Crick en 1958.

Y dice que la información genética está contenida en el ADN, que pasa al ARN a través de la transcripción y del ARN a las proteínas mediante la traducción.

También dice que el ADN es el único de estos tres elementos que se puede replicar a sí mismo.

En realidad está mal llamado dogma, porque eso significaría que es un concepto

que no se puede poner en duda, y en ciencia toda hipótesis es susceptible de ser refutada.

Qué quiere decir esto?

Que no se puede tomar por verdad absoluta, sino que se acepta hasta que se demuestre lo contrario.

La palabra dogma en este caso apunta más bien a que es un concepto bastante central,

universal y que se aplica en casi todos los casos.

Pero años después de planteada esta teoría se descubrieron varias excepciones.

Primero, que muchos virus pueden sintetizar ADN a partir de ARN con la transcriptasa inversa.

Que el ARN se puede replicar.

Y que algunas proteínas se sintetizan directamente desde el ADN sin pasar por ARN.

También se encontró la existencia de los priones, como por ejemplo el de la vaca loca.

Que son proteínas rarísimas, merecerían un video aparte.

Porque se replican por sí solas y como que contagian a proteínas similares

sin necesidad de meterse en el ADN ni en el ARN de nadie.

Pero todas estas son excepciones y no la norma y aún así nos seguimos refiriendo

al dogma como dogma y no como teoría.

Pero todos sabemos que es una teoría.

Personalmente Crick no me cae muy bien.

Porque junto a Watson y Wilkins, sus compañeros de laboratorio, le robaron información a Rosalind Franklin

acerca de la estructura del ADN.

Esa información la usaron ellos para crear su propia teoría y les valió el Premio Nobel.

Pero Rosalind Franklin no vio nada de esto porque falleció de cáncer debido a la radiación de su laboratorio.

Sin contar que Watson dijo una vez que África era un continente genéticamente inferior.

Claramente estos científicos no resaltaban por su ética.

Pero bueno, según el dogma, el primer paso en todo esto es la transcripción

del ADN al ARN mensajero.

Ya vimos que el ADN es una cadena compuesta por pequeñas unidades.

Cada una de ellas consta de un azúcar, una base nitrogenada y un grupo fosfato.

Si no viste todavía el video del código genético donde hablo un poco más de la estructura en profundidad,

te lo dejo por acá o por acá o en la cajita de descripción del video.

El ARN o ácido ribonucleico también está compuesto de las mismas unidades.

Hay algunas diferencias.

Es de simple cadena en vez de ser de doble.

El azúcar es ribosa en vez de desoxirribosa.

Y en vez de tener las cuatro bases adenina, timina, citosina y guanina,

la timina se reemplaza por uracilo.

Pero igualmente hace pareja con la adenina.

Estas son las diferencias estructurales entre ADN y ARN.

Acá te lo dejo en forma de cuadro comparativo porque es una pregunta clásica de examen y viene bien para estudiar.

La transcripción empieza cuando una doble cadena de ADN se abre por la mitad

para dejar expuestas sus bases.

No se va a abrir en cualquier parte, sino en sitios específicos que tienen secuencias de inicio de transcripción.

Ahí entra una enzima que se llama ARN polimerasa.

Que va a posarse sobre una de las cadenas que vamos a llamar molde.

Y va a empezar a construir una cadena de ARN complementaria a la de ADN sobre la que está.

Esto lo hace uniendo nucleótidos que están libres en el citoplasma en la secuencia complementaria.

Quiere decir que si la cadena de molde de ADN tiene, por ejemplo, esta secuencia,

el ARN complementario va a ser

Recordemos que acá adenina y uracilo se pueden unir y timina y adenina también.

La ARN polimerasa se desplaza en dirección 3 prima 5 prima por la cadena molde.

Y el ARN se sintetiza de 5 prima a 3 prima porque es complementario a esta cadena.

¿Qué significa esto de 5 prima y 3 prima?

Esto es algo que me confundió muchísimo durante mucho tiempo.

Como cada molécula de ADN está compuesta por dos cadenas y solo se usa una,

la que se usa para transcripción se llama molde.

Y la otra se va a llamar codificante.

Cómo sabe la ARN polimerasa cuál es cuál?

Los extremos de una cadena de ADN o de ARN pueden terminar en dos formas.

La primera es que haya un grupo fosfato en el carbono 5 de la ribosa.

Y este extremo se va a llamar 5 prima.

La otra opción es que haya un hidroxilo en el carbono 3 del azúcar.

Y esto se va a llamar un extremo 3 prima.

Así, una de las cadenas empieza con 5 prima y termina con 3 prima.

Y la cadena complementaria empieza con 3 y termina con 5.

Esto se llama sentido antiparalelo.

Bueno, una vez que la transcripción empezó, sigue lo que se llama elongación de la cadena.

Que es como toda la construcción de esos nucleótidos que se van poniendo uno al lado del otro.

Y así como empezó en un sitio específico, también termina en un sitio específico.

La secuencia de terminación.

El espacio entre un sitio de inicio y un sitio de terminación se llama gen.

Y la cadena de ARN que sale de ese gen se llama transcripto primario.

Hay un transcripto por cada gen, o sea, que por una cadena de ADN

hay un montón de ARNs, no es que se copia exactamente en una sola larga cadena de ARN.

Excepto en procariotas porque tienen una cadena de ADN bastante corta y le permite

hacer un ARN entero y no uno para cada gen.

Bueno, este transcripto primario de ARN se llama primario porque es el primero que sale.

Así del molde como vino.

Pero el transcripto primario así como viene no está listo todavía para el próximo paso de sintetizar las proteínas.

Necesita sufrir un proceso que se llama maduración.

La maduración tiene tres cosas principales.

Una es el splicing o corte y empalme.

Porque el ADN

no tiene toda la información, sino que hay pedacitos de secuencias

que no son codificantes para proteínas.

Son elementos de regulación, ADN que le llaman basura, pero que ahora se descubrió que tiene un montón de funciones.

En fin, esas partes que no sirven para codificar proteínas

se cortan y se empalman en el ARN.

O sea, ya se las había copiado y ahora tenemos que cortarlas.

Después, lo siguiente que se hace es agregar dos capuchones.

De un lado lo que se llama una cola poli A.

Que son un montón de secuencias de adenina que le van a dar estructura al ARN para que no se desestabilice.

Y además tienen una finalidad de reconocimiento, porque cuando ves una cola de poli A,

sabes que es el extremo 3 prima del ARN.

Del otro lado se le va a agregar un capuchón 5 prima.

Que también da lo mismo de estabilidad, el ARN es super inestable y se descompone ante casi cualquier cosa.

Bueno, no tanto, pero es inestable.

Bueno, con toda esta maduración ya estamos en condiciones de llamarlo ARN maduro.

El ADN está en el núcleo de la célula y no puede salir.

Más que nada por cuestiones de tamaño y estabilidad.

Entonces, el ARN es como que hace de nexo, porque él sí puede salir.

Sale del núcleo de la célula hacia el citoplasma, que es donde se sintetizan las proteínas.

Por eso se lo llama ARN mensajero.

Porque actúa de mensajero.

Bueno, ahí en el citoplasma es donde va a pasar el siguiente paso que es la traducción.

O síntesis de proteínas.

La síntesis de proteínas es llevada más que nada por dos cosas.

Los ribosomas y el ARN de transferencia.

Los ribosomas son estructuras de ARN ribosomal combinadas con algunas otras proteínas.

A su vez, se dividen en dos subunidades, una como arriba de la otra.

Que en los libros siempre suelen aparecer como si fueran dos panes de hamburguesas abiertos por la mitad.

Y que por el medio va pasando la cadena de ARN.

Ahora, el otro tipo de ARN, el ARN de transferencia,

son pequeñas unidades con forma de trébol o avioncito.

Que cada una tiene un anticodón.

Se acuerdan que cuando vimos el código genético vimos que cada grupo de tres letras se leía como un codón.

Y cada uno significaba una proteína.

Bueno, el codón va a ser la secuencia de tres que está en el ARN.

Y el anticodón va a ser la secuencia que está en el ARN de transferencia.

Cada uno de estos ARN de transferencia tiene dos extremos.

En un extremo tiene el anticodón que se va a parear con el ARN mensajero.

Y en el otro extremo tiene el aminoácido que codifica para ese codón.

Por lo tanto, puede decirse que funciona como una especie de adaptador.

Y es el que traduce realmente, traduce los codones que están en el ARN mensajero

a aminoácidos.

Entonces, la síntesis de proteínas básicamente es el ARN transcripto maduro.

Pasa por a través del ribosoma.

El ribosoma recluta, digamos, recluta, invoca, su monea los ARN de transferencia.

Que se van a parear con ese ARN mensajero.

Y a su vez se va construyendo el aminoácido correspondiente.

Hay un ARN de transferencia por cada triplete.

Así que se reclutan tantos como sean necesarios para terminar la cadena.

Cuando se llega al final del transcripto se suelta del ribosoma y se libera la cadena de aminoácidos formada.

Como el ADN fue copiado del ARN en forma complementaria y a su vez el ARN de transferencia

es la copia complementaria del ARN mensajero, es una copia de la copia que termina siendo el original.

Todo este proceso de transcripción y traducción se hace cada vez que se necesita sintetizar una proteína.

Recordemos que las proteínas pueden ser hormonas, enzimas, por ejemplo, enzimas digestivas.

Neurotransmisores o proteínas que constituyen tejidos como la piel o los huesos.

Por lo tanto, esto está pasando casi todo el tiempo en algún lugar del cuerpo.

La biología molecular de la síntesis de proteínas es super amplia y podría profundizar un montón más.

Pero creo que hasta acá estamos bien.

Si les quedó alguna pregunta pueden dejármela en los comentarios.

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Espero que la explicación les haya servido.

Y si así fue, dejen un like.

Mi nombre es Eugenia y les espero la próxima en otro video de Canal Mitocondria.