Explora de forma interactiva cómo la información del ADN se convierte en proteínas funcionales. Navega por las secciones para entender cada proceso paso a paso.
El ADN se copia en ARN mensajero (ARNm) en el núcleo celular. Incluye iniciación, elongación y terminación, tanto en procariotas como en eucariotas.
En eucariotas, el ARN transcrito primario (pre-ARNm) sufre modificaciones: cap 5', cola poli-A y splicing (eliminación de intrones).
El ARNm maduro se traduce en una cadena polipeptídica en el citoplasma, mediante ribosomas (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt).
Flujo general: ADN → ARNm (núcleo) → ARNm maduro → Proteína (citoplasma)
La información genética fluye en la siguiente dirección:
| Característica | Procariotas | Eucariotas |
|---|---|---|
| Ubicación | Citoplasma | Núcleo |
| ARN polimerasa | Una tipo | Tres tipos (I, II, III) |
| Maduración | No | Sí (cap, poli-A, splicing) |
| Transcripción y traducción | Simultáneas | Separadas en espacio y tiempo |
| ARNm | Policistrónico | Monocistrónico |
La transcripción es el proceso mediante el cual la información de un gen en el ADN se copia en una molécula de ARN mensajero. Observa las tres fases: iniciación, elongación y terminación.
La ARN polimerasa se une al promotor del ADN. En eucariotas, factores de transcripción ayudan al reconocimiento. La doble hélice se abre localmente formando la "burbuja de transcripción".
La ARN polimerasa avanza leyendo la cadena molde (3'→5') y sintetiza ARN complementario (5'→3'). Se incorporan nucleótidos de ARN (A, U, C, G) apareándose con el ADN molde.
La ARN polimerasa llega a la señal de terminación. En procariotas, la horquilla rho-independiente o el factor rho detienen la transcripción. En eucariotas, se corta el ARN y la polimerasa se libera.
En eucariotas, el ARN transcrito primario (pre-ARNm) debe procesarse antes de salir del núcleo. Este proceso incluye tres modificaciones principales.
Se añade un nucleótido de 7-metilguanosina al extremo 5'. Protege el ARNm de degradación y facilita el reconocimiento por el ribosoma.
Se añaden ~200 adeninas al extremo 3'. Aumenta la estabilidad del ARNm y facilita su exportación al citoplasma.
El espliceosoma elimina los intrones y une los exones. Permite el splicing alternativo, generando múltiples proteínas de un mismo gen.
La traducción ocurre en el citoplasma (o en el RER). El ARNm maduro es leído por el ribosoma, que ensambla aminoácidos transportados por el ARNt para formar una cadena polipeptídica.
La subunidad pequeña (40S) se une al ARNm en el cap 5' y escanea hasta encontrar el codón de inicio AUG. El ARNt iniciador (con Metionina) se une al sitio P. Luego se une la subunidad grande (60S).
El ARNt con el aminoácido correcto entra al sitio A. Se forma el enlace peptídico entre el aminoácido del sitio P y el del sitio A. El ribosoma se desplaza (translocación) y el ARNt vacío sale por el sitio E.
Cuando el ribosoma encuentra un codón de parada (UAA, UAG, UGA), un factor de liberación entra al sitio A. La cadena polipeptídica se libera y el ribosoma se desensambla.
Conoce en detalle la estructura del ribosoma (ARNr) y del ARNt, sus subunidades, sitios funcionales y cómo interactúan durante la síntesis proteica.
El ribosoma está compuesto por dos subunidades:
El ARNt tiene forma de trébol (2D) o L (3D):
El código genético es universal (con pocas excepciones), degenerado (múltiples codones para un aminoácido) y no superpuesto. Explóralo en formato circular y de tabla.
Rueda del código genético: Lee desde el centro hacia afuera. 1ª base → 2ª base → 3ª base → Aminoácido
El enlace peptídico es un enlace covalente que une dos aminoácidos. Se forma por una reacción de condensación entre el grupo carboxilo (-COOH) de un aminoácido y el grupo amino (-NH₂) del siguiente, liberando una molécula de agua.
H₂N-CH(R₁)-COOH + H₂N-CH(R₂)-COOH → H₂N-CH(R₁)-CO-NH-CH(R₂)-COOH + H₂O
Los dos aminoácidos se acercan en el sitio P y A del ribosoma. El grupo carboxilo del aminoacil-ARNt en el sitio P y el grupo amino del aminoacil-ARNt en el sitio A se alinean.
El grupo amino (-NH₂) del aminoácido en el sitio A ataca al carbono del grupo carboxilo (-COOH) del aminoácido en el sitio P. La peptidil transferasa (ARNr 28S) cataliza esta reacción.
Se libera una molécula de agua y se forma el enlace peptídico (-CO-NH-). La cadena polipeptídica queda transferida al ARNt del sitio A.
Secuencia lineal de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos
Hélice α y lámina β por puentes de hidrógeno
Plegamiento 3D por interacciones entre cadenas R
Asociación de varias cadenas polipeptídicas
Los 20 aminoácidos proteinogénicos se clasifican en esenciales (el cuerpo no puede sintetizarlos, deben obtenerse de la dieta) y no esenciales (el cuerpo puede producirlos).
Una proteína funcional se forma cuando:
Estructura de una proteína: secuencia de aminoácidos plegada en su forma funcional