El ADN como se expresa.

¿Cómo se expresa la información     del ADN?

1)- ¿Cómo es transportada la información genetica a los ribosomas? 

Sabemos que el ADN es un ''Banco'' de información que se conserva y se trasmite de generación en generación. En cada célula dicha información es leída  e interpretada para dar lugar  la fabricación o síntesis de poliptidos. En este sentido, es correcto afirmar que los polipeptidos son la expresion del ADN. Sin embargo, en las células eucariontes el ADN se encuentra cerrado en el nucleo, mientras que los poliptidos se fabrican en los ribosomas, ubicados en el citoplasma. Entonces, surge la pregunta de cómo el ADN controla la síntesis de poliptidos en el citoplasma.

Los científicos supieron la existencia de una molécula que transporta la información del ADN hasta los ribosomas, actuando como intermediaria, solo había que encontrarla. 

 1.1)- El experimento que permitió identificar el rol de la molécula de ARN.

tras descubrirse el ARN (ácido ribonucleico), se convirtio en la molécula candidata a ser la intermediaria entre el ADN y los ribosomas, ya que su composición es similar a la del ADN, ademas de encontrarse en abundancia en células con altas síntesis proteica.

Se comprobó que el ARN es la molécula intermediaria, a través de un experimento de pulso y caza, consistente en mantener células en un medio de cultivo de nucleótidos de uracilo, base exclusiva del ARN, marcados con radiactividad. Como la radiación de los nucleótidos marcados se detecta con películas fotográficas, fue posible seguir la pista del movimiento de las moléculas de ARN en las células. Así, se pudo establecer que el ARN es producido en el núcleo celular y luego de un tiempo se traslada hacia al citoplasma. Se concluyó que el ARN era el responsable del traspaso de la información desde los genes a los ribosomas y se le llamo ARN mensajero o ARNm.
 

2)- Transcripción o síntesis del ARN en eucariontes.

La transcripción es la síntesis de ARN a partir de un gen de una de las hebras del ADN que actúa como molde. Al disociarse el ADN de las histonas y provocar la descondensación de la cromatina, pueden operar la helicasa y la girasa, separando las hebras del ADN. Una vez separada, las enzimas ARN polimerasas específicas se encargan de la síntesis de cada tipo de ARN (ribosomal, de transferencia, mensajero y mitocondrial).

2.1)- Etapas de la transcripción del ARNm.

 La transcripción del ARNm es un proceso altamente regulado, ya que de él depende el funcionamiento celular. Dividiremos su análisis en cuatro etapas: 

a)- Iniciación: el proceso comienza con la unión de las muchas proteínas reguladoras de la transcripción o factores de transcripción al promotor; esta es una secuencia especifica del gen, vecina al sitio de inicio de la transcripción, secuencia  a la que se une la ARN polimerasa. 

b)- Elongación: la ARN polimerasa comienza añadir nucleótidos de manera complementaria y antiparalela a la hebra molde de ADN. De esta forma, si la secuencia de ADN es 3´ TACCG 5´ la nueva cadena de ARN será 5´ AUGGC 3´. Como te darás cuenta, el primero nucleótido se convertirá en el extremo 5´. 

c)- Terminación: la ARN polimerasa reconoce una secuencia de término de la transcripción, formado por uno de los siguientes tríos de nucleótidos: ATT, ACT o ATC. Como resultado se obtiene una molécula de ARN que contiene la información de la hebra de ADN que sirvió de molde.

d)- Maduración:  ocurre solo en eucariontes; consiste en el corte de intrones y el empalme de exones y en marcar al ARN. A diferencia de los genes de los procariontes, los de eucariontes presentan secuencias que no modifican aminoácidos, llamadas exones. Como la trascripción es es continua, el ARNm contiene intrones que deben eliminarse. Luego los exones son unidos por la ARN ligasa formándose un ARNm maduro, que es marcado con una larga secuencia de adenina o cola poliA; así el ARNm puede salir del núcleo. 
 

3)- Regulación de la transcripción.

todas tus célula  somáticas tiene el mismo genoma, pues descienden del mismo cigoto. Sin embargo, sus fenotipos pueden ser muy distintos, producto del proceso de especialización que origina los distintos tejidos. Esto es posible por la acción de los factores de transcripción, es decir, existen un grupo diverso de polipéptido que activan o inhiben la transcripción  de los genes. Algunos factores de transcripción siempre están actuando, pues de encargan de regular la expresión de los genes constitutivos, los cuales se ocupan de la síntesis de péptidos que utilizan de manera continua en las células. En el intertanto, otros factores de transcripción regulan la expresión de genes que se necesitan solo en determinadas circunstancias, generando una respuesta adaptativa antes estímulos ambientales. Esto supone una compleja red de comunicación molecular entre la membrana celular, el citoplasma y el núcleo.

La complejidad de los organismo eucariontes no se relaciona con el tamaño del genoma, sino con la regulación en la expresión de sus genes y la variabilidad de las proteínas producidas.

4)- El código genético en el lenguaje de los genes.

 tal como las letras del abecedario forman un código con el cual, siguiendo ciertas reglas, se pueden formar palabras, el ARNm contiene secuencias de bases con la información para construir polipéptidos. En 1961, Fransis Crick y el biólogo sudafricano Sydney Brenner dilucidaron sus reglas. 
 

4.1)- La reglas del código. 

* El código genético es universal, pues casi todos los seres vivos emplean exactamente el mismo, lo que se interpreta como una evidencia del origen común de los organismo. 

* Existen tríos de nucleótidos de ARN o codones, que codifican cada uno de ellos para un aminoácido específico. 

* El código genético es redundante o degenerado, porque la mayoría de los aminoácidos pueden ser codificados por varios codones. Existen 64 combinaciones de codones posibles para los 20 tipos de aminoácidos que se usa para construir los polipéptidos. 

*El codón  AUG es el codón del inicio, al mismo tiempo que codifica ala aminoácido metionina.  

* Existen señales de termino que no codifican aminoácidos, estos son los codones: UAA, UAG y UGA.