ADN (IV)

¿Cómo actúa el ADN? ¿Por qué es tan importante?

El ADN es el código que contiene la información sobre qué proteínas han de producirse en la célula. Estas proteínas son las que después llevarán a cabo distintas funciones en la célula, tanto estructurales como catalíticas (acelerar las reacciones químicas que tienen lugar en el interior de las células para obtener energía o sintetizar estructuras).
Los genes también codifican para algunos tipos de RNA (ejemplo: RNA de tipo ribosómico).
En resumen, los genes codifican proteínas y algunos tipos de RNA.

Pero, ¿cuál es el proceso por el que se traduce la información del DNA a una proteína?

El DNA se transcribe primeramente a ARN mensajero y el ARN mensajero se traducirá a proteína en el ribosoma, un orgánulo de la célula.

Pero, ¿cuál es la naturaleza del ARN?

Los ARN se asemejan mucho al DNA, pero con algunas diferencias:

- En lugar de tener como azúcar la desoxirribosa tienen otro bastante semejante (la ribosa).
- En lugar de timina como base nitrogenada tienen uracilo (U).
- Mientras que el ADN está formado por dos cadenas, las dos hebras, unidas por puentes de hidrógeno, el ARN está formado por una sola cadena. Sin embargo, dentro de la misma cadena pueden aparearse algunas bases.
- El ARN no es material genético, excepto en muchos tipos de virus, donde el ARN es la molécula que porta la información genética.

Hay varios tipos de ARN, el mensajero (que lleva el mensaje del ADN al ribosoma para traducirlo en proteína), el transferente (que lleva los aminoácidos al ribosoma, siendo los aminoácidos las unidades que componen las proteínas), el ribosómico (que forma parte, entre otros componentes de los ribosomas, orgánulos donde se sintetizan las proteínas), el snRNA y el snoRNA (implicados en distintos procesos celulares) y dos tipos nuevos que están cobrando mucha importancia: los miRNA (microRNAs) y los siRNA (RNA interferente).


Simplificando, las claves del proceso de descodificación del ADN son las siguientes:

- Como hemos mencionado antes, el ADN está compuesto por dos cadenas complementarias, por ejemplo:

ACCCGGTACTTATATATTAATG
TGGGCCATGAATATATAATTAC

- Proteínas especializadas de la célula leen una de las cadenas y van sintetizando el ARN mensajero, que es complementario a la cadena que se está leyendo,

ACCCGGTACTTATATATTAATG ADN
TGGGCCATGAATATATAATTAC
ACCCGGUACUUAUAUAUUAAUG ARNm

Como puedes ver, el ARN no tiene timinas sino uracilos (U).

- En el caso de las células eucariotas, como las del hombre, el ARNm necesita ser procesado, puesto que no toda la secuencia del ARNm va a ser leída en el ribosoma. Los denominados intrones son eliminados en el proceso de maduración del ARNm, en inglés splicing.

- El ribosoma leerá la secuencia de ARNm y cuando encuentre la señal de inicio de síntesis de la proteína, normalmente un ATG, se incorporará un aminoácido que previamente ha sido traído al ribosoma por un ARNt. Así un aminoácido tras otro formarán la secuencia de la proteína que estaba codificada en el ADN.

- El código genético se lee de tres en tres nucleótidos, es decir, cuando el ribosoma empieza a incorporar aminoácidos a la cadena que después será la proteína, incorpora uno por cada tres letras, pero no uno cualquiera, sino el correspondiente a la clave (ver figura The Genetic Code).

Ejemplo: si el ribosoma estuviera leyendo la siguiente cadena:

…. ACC CGG UAC UUA ….
Thr Arg Tyr Leu

Los aminoácidos (glicina (Gly), alanina (Ala), treonina (Thr), arginina (Arg), leucina (Leu), fenilalanina (Phe)…), como antes se ha mencionado, son las unidades que forman las proteínas. Tienen distintos tamaños y distinta naturaleza química para conferir a la proteína diferentes propiedades según su disposición, tanto lineal como espacial (no solamente la secuencia de aminoácidos es importante, es decir, su orden lineal, sino también la estructura que la proteína adopta en el espacio, relacionada intrínsecamente con la función que llevará a cabo la proteína).

- Al salir del ribosoma, la proteína se pliega en el espacio.

- Muchas proteínas necesitan ser modificadas después de salir del ribosoma, por ejemplo añadiéndoles cadenas de azúcares (glicosilaciones), añadiéndole grupos metilo (-CH3) etc. Son las modificaciones postraduccionales.

- Al finalizar el proceso la proteína está lista para desarrollar su función.

En la figura se observa una célula eucariota, en donde la transcripción y el procesamiento se desarrollan en el núcleo y la traducción en los ribosomas.