La Expresión Génica: la Información en Acción

La expresión génica es la manera en que la información codificada en el ADN se manifiesta en los procesos biológicos que dan lugar al desarrollo y funcionamiento característico de los seres vivos. Para ser efectiva, ha de seguir un proceso que consta de dos pasos, la trascripción y la traducción.

La Transcripción

El ADN de los eucariotas se encuentra situado en el núcleo celular, mientras que la maquinaria necesaria
para la síntesis de proteínas se halla en el citoplasma. El tamaño de la molécula de ADN y la importancia
de la información en ella contenida pueden ser dos de los motivos que hacen que el ADN no viaje hasta el citoplasma para transmitir las instrucciones necesarias para la síntesis proteica. Por ello, cada vez que es necesaria la producción de un determinado polipéptido, la información de su secuencia de aminoácidos es copiada desde el correspondiente gen a un ácido ribonucleico. A este proceso se le denomina transcripción.

El ARN formado es el que viaja hasta el citoplasma transportando la información para que el polipéptido en cuestión sea sintetizado. Por este motivo a ese ARN se le llama ARN mensajero (ARNm). El proceso de transcripción es catalizado por una enzima perteneciente al grupo de las ARN polimerasas.

En la transcripción se siguen las reglas de complementariedad, con la salvedad de que en vez de añadir un nucleótido de timina cuando en la hebra molde de ADN aparece un nucleótido de adenina, se añade un nucleótido de uracilo en la cadena de ARN en crecimiento. La ARN polimerasa se une a una región específica situada por delante del gen que se va a transcribir, llamada promotor, y desde esta región inicia la síntesis del ARNm. La transcripción del ARN finaliza cuando la ARN polimerasa alcanza una región específica del ADN situada al final del gen, denominada secuencia de fin. No todas las secuencias de ADN guardan información referente a la estructura primaria de los polipéptidos. Otros segmentos de ADN se transcriben a ácidos ribonucleicos con funciones distintas a la del ARNm. Son los ácidos ribonucleicos ribosómicos (ARNr), que forman parte del ribosoma, y los ácidos ribonucleicos de transferencia (ARNt), que se encargan de transportar los aminoácidos durante la síntesis de proteínas.

Maduración del ARN

En algunos procariotas y en prácticamente todos los eucariotas, los ARNm experimentan una modificación de su estructura una vez sintetizados.

El ARNm que produce la ARN polimerasa se denomina transcrito primario. El transito primario porta la secuencia que codifica el polipéptido, sin embargo, esta secuencia no está colocada de forma continua en este ARNm.

  • Intrones. Secuencias intercaladas a lo largo del transcrito primario, separadas por segmentos no codificantes.
  • Exones. Secuencias intercaladas a lo largo del transcrito primario que contienen la información para producir la proteína codificada en el gen, separadas por segmentos no codificantes.

En los eucariotas, los intrones representan un% mayor de la secuencia génica que el dedicado a los exones. A través de un proceso de corte y empalme (splicing) denominado maduración o procesamiento del transcrito primario, se eliminan los intrones y se colocan secuencialmente los exones, obteniéndose un ARNm maduro que porta la secuencia lineal de un polipéptido funcional.

Dependiendo de los genes, hay transcritos primarios que tras su procesamiento codifican siempre el mismo polipéptido, y otros que pueden experimentar varios tipos de maduración que originan polipéptidos distintos, en función de la célula en que se exprese, y la etapa de desarrollo en que se encuentre el organismo.

Los ARN ribosómicos y de transferencia también experimentan maduración. Así, en eucariotas, los ARNr 18S, 28S y 5,8S proceden de un solo transcrito primario que tras su maduración origina esos distintos ARNs ribosómicos .

REFERENCIAS

  • Abril Alonso, A. (2016). Fundamentos de psicobiología (UNED (Sanz yTorres). Alcorcón (Madrid): Sanz y Torres.
  • YouTube

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