Las proteínas son la moneda del cuerpo, median en todas las funciones corporales y ayudan a mantener las Células. Cada célula contiene ADN, que es el modelo para crear Proteínas. Las proteínas se crean a partir del ADN durante un proceso conocido como Expresión Génica. El ARN desempeña un papel crucial en la expresión génica. A continuación veremos el ARNr, el ARNt y el ARNm y sus funciones en la Expresión Génica.
Tipos de ARNr, ARNt y ARNm
Como estás aprendiendo biología, a menudo puedes confundir el ADN y el ARN. Así que echemos un vistazo a sus definiciones.
ADN significa ácido nucleico desoxirriboso y está compuesto por un azúcar desoxirriboso, un grupo fosfato y bases. Las cuatro bases que se encuentran en el ADN son adenina, guanina, citosina y timina.
El ácido ribonucleico, también conocido como ARN, es una secuencia de Nucleótidos compuesta por un azúcar ribosa, un grupo fosfato y bases. En los organismos vivos, hay cuatro bases en el ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo.
La figura 1 muestra las diferencias entre el ADN y el ARN. Todo ARN se deriva del ADN durante un proceso conocido como Transcripción.
Transcripción: Proceso de síntesis del ARN a partir del ADN. Es el primer paso de la expresión génica.
Tu ADN codifica muchos tipos diferentes de ARN, como ARNr, ARNt y ARNm.
ARNr significa ARN ribosómico. Este tipo de ARN acabará convirtiéndose en Ribosomas y representa el 80% del ARN total que se encuentra en una célula determinada. Los ri bosomas son proteínas especializadas que trabajan para convertir el ARNm en proteínas funcionales durante un proceso conocido como Traducción.
Al igual que el ARNr, los ARNt son muy importantes para la Traducción. ARNt significa ARN de transferencia, lo que describe exactamente su función. Estos ARNt especializados transfieren aminoácidos durante la traducción del ARNm en proteínas. Cada uno de los 20 aminoácidos se une a un ARNt específico y se deposita en la cadena peptídica en crecimiento.
ARNm significa ARN mensajero. Este tipo de ARN se fabrica durante la transcripción y contiene el plano de una proteína funcional. El ARNm se fabrica directamente a partir de tus Genes y crea proteínas codificadas por tu ADN.
Traducción: El proceso de sintetizar aminoácidos a partir del ARNm. Es la segunda etapa de la expresión génica.
Transcripción de ARNr, ARNt y ARNm
El ARNr, el ARNt y el ARNm se sintetizan durante la transcripción. La transcripción es el proceso de lectura de los códigos genéticos en forma de ADN y su transcripción en ARN.
Como ya se ha dicho, la transcripción es el primer paso de la expresión génica. Antes de la transcripción, deben producirse una serie de acontecimientos para reclutar las proteínas adecuadas para el gen que debe transcribirse. Las proteínas especializadas que hacen posible la transcripción se denominan Factores de Transcripción.
Los Factores de Transcripción se desplazan a una zona situada aguas arriba del gen conocida como región promotora.
La región promotora es una serie de pares de bases de ADN que sirven como lugar de inicio de la transcripción.
Cuando la región promotora queda expuesta, TFIID es el primer factor de transcripción que se une al promotor. TFIID significa factor de transcripción II D.
Esto significa que es el factor de transcripción asociado a la ARN polimerasa II, que es la enzima que facilita la transcripción y que realmente hace la transcripción del ARN a partir de la cadena de ADN. La ARN polimerasa II y los factores de transcripción asociados se conocen como complejo de preiniciación.
Ahora vamos a discutir la serie de acontecimientos necesarios para formar el complejo de preiniciación.
TFIID
TFIIA
TFIIB
TFIIF; con ARN pol2
TFIIE
TFIIH
El TFIIH es un factor de transcripción muy importante porque su función es descomprimir la molécula de ADN, lo que deja al descubierto la cadena molde de ADN. Una vez descomprimida la cadena molde, el complejo de preiniciación interactúa con otros factores de transcripción conocidos como activadores y represores, que dictan la velocidad de transcripción.
Los activadores sirven para aumentar las tasas de transcripción, mientras que los represores las disminuyen. No trataremos en profundidad los mecanismos de los activadores o represores, ya que están fuera del alcance de este artículo. Cuando el complejo de preiniciación interactúa con un activador, comienza a transcribir la cadena molde. Consulta la figura 2 para ver una visualización de la transcripción.
Para la secuencia de ADN molde GCC-TAT-ATG-ATT, ¿cuál es la secuencia de ARN dada? Bien, de la primera sección del artículo sabemos que las bases posibles en el ARN son uracilo, guanina, adenina y citosina.
Para sintetizar la secuencia de ARN, primero debes conocer las reglas de los pares de bases: La adenina se empareja con la timina y la citosina con la guanina. Sabemos que la base timina se sustituye por uracilo en el ARN. Así que, basándonos en estas reglas, sabemos que la secuencia complementaria del ARN es CGG-AUA-UAC-UAA.
Una vez sintetizada la cadena molde, ésta pasa por una serie de modificaciones post-transcripcionales como el cebado en 5', la adición de cola poli-A en 3' y el empalme.
Cuando la ARN polimerasa transcribe el ARN, lo hace del extremo 5' al extremo 3', y la tapa 5' y la cola poli-A son necesarias para estabilizar la molécula de ARN y evitar que se degrade.
El empalme es el proceso de eliminación de los intrones del ARN. Los intrones son la parte no codificante del ARN, mientras que los exones son la parte codificante. Esto significa que los intrones no codifican ningún aminoácido, mientras que los exones sí lo hacen.
Una vez que el ARN está completamente formado y procesado, será exportado fuera del núcleo y al citoplasma. En el caso del ARNr, permanecerá en el núcleo, donde se utilizará para la síntesis de ribosomas. El ARNt y el ARNm se exportarán al citoplasma para que tenga lugar la traducción.
Citoplasma: zona de la célula situada fuera del núcleo.
Funciones de los ARNr, ARNt y ARNm
Como ya se ha dicho, los ARNr se unen para formar los ribosomas, cuya función es traducir el ARNm en proteínas funcionales. Los ARNt ayudan a los ribosomas durante el proceso de traducción. Analicemos con más detalle el proceso de traducción.
Recordemos que la traducción es el proceso de síntesis de aminoácidos a partir del ARNm. Durante la traducción, los ribosomas emparejan las bases del ARNm en conjuntos de tres, llamados codones.
De nuevo la regla del par de bases entra en juego durante la traducción. Las moléculas de ARNt funcionan para depositar los codones correctos en la secuencia de aminoácidos en crecimiento. Cuando los ribosomas alcanzan un codón de parada, ¡liberan la secuencia de aminoácidos completamente formada y el ARNm!
Interacción entre ARNr, ARNt y ARNm
El ARNr, el ARNt y el ARNm interactúan durante la traducción. Los pasos de la traducción son los siguientes
El ribosoma se une a la molécula de ARNm
El ribosoma comienza a emparejar los codones unidos al ARNt con la molécula de ARNm
A medida que nuevas moléculas de ARNt se unen al ribosoma, el aminoácido asociado al ARNt se deposita en la cadena peptídica en crecimiento
Este proceso continúa hasta que se encuentra un codón de parada en el ARNm
Una vez alcanzado un codón de parada, el ribosoma libera la secuencia de aminoácidos completamente formada
La secuencia de aminoácidos se libera y se plegará en una proteína funcional
Consulta la figura 3 para ver una representación visual de la traducción.
Diferencias entre ARNr, ARNt y ARNm
Para terminar, veamos las diferencias entre ARNr, ARNt y ARNm.
El ARNr, el ARNt y el ARNm son moléculas de ARN, pero cada una tiene funciones diferentes. Los ARNr forman los ribosomas.
Los ribosomas tienen unasubunidad grande conocida como 50S y unasubunidad pequeña conocida como 30S. Cada subunidad ribosómica comprende su propia secuencia de ARNr.
Dentro del ribosoma, hay dos tipos diferentes de ARNr: los ARNr pequeños y los ARNr grandes. Estos ARNr constituyen las subunidades pequeña y grande respectivamente.
Estos ARNt especializados transfieren aminoácidos durante la traducción del ARNm en proteínas. Cada uno de los 20 aminoácidos se une a un ARNt específico y se deposita en la cadena peptídica en crecimiento durante la traducción.
Por último, el ARNm alberga el plano de tus Genes que se traducirán en proteínas funcionales necesarias para la señalización celular y el metabolismo general.
ARNr, ARNt y ARNm - Puntos clave
- El ácido ribonucleico, también conocido como ARN, es una secuencia de Nucleótidos compuesta por un azúcar ribosa, un grupo fosfato y bases.
- ARNr significa ARN ribosómico. Este tipo de ARN acabará convirtiéndose en ribosomas y representa el 80% del ARN total que se encuentra en una célula determinada
- En los organismos vivos, hay cuatro bases en el ARN: adenina, guanina, citosina y uracilo.
- Los ARNt son muy importantes para la traducción. ARNt significa ARN de transferencia, lo que describe exactamente su función. Estos ARNt especializados transfieren aminoácidos durante la traducción del ARNm en proteínas.
- El ARNm alberga el plano de tus genes que se traducirán en proteínas funcionales necesarias para la señalización celular y el metabolismo en general.
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