Módulo 5.1. Naturaleza, tipos y propiedades nutricionales de las proteínas.

10. Síntesis de proteínas

 

La síntesis proteica está dirigida por el ADN, cuyos segmentos o genes almacenan los códigos concretos para la síntesis de todas y cada una de las proteínas del organismo. Este código es transcrito al ARN mensajero (ARNm) que lo transporta al citoplasma celular donde se produce la síntesis proteica tal y como se describe a continuación.

10.1. La transcripción 

La información genética, contenida en un determinado fragmento de la cadena de ADN, queda plasmada en una molécula de ARN sintetizada a partir de una de sus hebras. Este  proceso se produce en el núcleo celular y recibe el nombre de transcripción.

Todo comienza con el desdoblamiento selectivo de la doble cadena de ADN a la altura de alguno de sus genes en función de la proteína concreta que se requiera sintetizar. Una de las dos hebras separadas de ADN servirá de molde para la síntesis de una cadena complementaria de ARN. Este proceso es promovido por el enzima ARN polimerasa, que propicia la unión sucesiva de ribonucleósidos trifosfato (ATP, GTP, CTP, UTP) complementarios a lo largo de la cadena molde de ADN.

Por lo menos en células primitivas, el inicio de la transcripción coincide con la unión de una proteína característica a un fragmento determinado de ADN, formándose un “complejo de iniciación” que es reconocido por el enzima ARN polimerasa. En ese momento el enzima comienza a reclutar y a unir entre sí nucleótidos complementarios a los de la cadena molde en un proceso conocido como elongación. Simultáneamente, a medida que la enzima avanza en la creación del nuevo ARN, otras ARN polimerasas reinician el proceso desde el mismo punto de partida, repitiéndose varias veces la transcripción de un mismo gen. Como consecuencia, se produce una cascada de cadenas de ARN idénticas.  Finalmente, una proteína característica (de terminación) se une al ADN molde en la llamada “secuencia de terminación”, que delimita el final del segmento de ADN a transcribir. El complejo de terminación formado inactiva una tras otra a las ARN polimerasas, propiciándose la liberación de múltiples cadenas de ARN grabadas con el código de una proteína o polipéptido concreto. El ARN derivado de la transcripción es el denominado ARN heterogéneo nuclear (ARNhn).

El código de una proteína queda grabado en el ARNhn como una sucesión de ribonucleósidos complementaria al fragmento transcrito del ADN, de tal modo que tres nucleótidos sucesivos (triplete o codón) codifican un aminoácido concreto, por ejemplo, el codón AUG (Adenina-Uracilo-Guanina) codifica la metionina.

El ARNhn madura hasta convertirse en ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr) y en ARN transferente (ARNt), siendo éstos los principales tipos de ARN que participan en la síntesis proteica ocurrida en el citoplasma. El ARNm contiene la secuencia que alberga el código de la proteína a sintetizar.  El ARNt está constituido por pequeños fragmentos modificados del ARNhn que codifican a cada uno de los aminoácidos de la futura proteína (hay un ARNt para cada aminoácido). Por su parte, el ARNr es esencial para el funcionamiento de los ribosomas durante la traducción.

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