Cómo Funciona la Síntesis de Proteínas a partir del Código Genético | Resúmenes de Biología Molecular

1. ¿QUÉ ES EL CODIGO GENETICO?

El código genéticoes el ordenamiento puntual de los nucleótidos en la secuencia que

compone alADN. También es el conjunto de reglas a partir de las cuales dicha

secuencia es traducida por elARNen una secuencia de aminoácidos, para componer

unaproteína. Es decir quede este código depende síntesis de proteínas.

CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO:

1. Se compone de codones, es decir, tripletes de bases. Cada codón especifica un

aminoácido.

2. Los codones no se solapan, es decir, la secuencia GCTATG consta de dos

codones GCT y ATG, y no forman parte de la misma los tripletes CTA y los

siguientes.

3. El codigo genético incluye signos de puntuación: existen tres codones de stop,

que no codifican para aminoácidos: UAA, UAG y UGA.

4. Se dice que el código genético es degenerado. Esto quiere decir que cada

aminoácido está codificado por un numero variable de codones -entre uno y seis-

(Hay solo 20 aminacidos y 64 posibles tripletes)

5. Para leer cada gen y obtener la información necesaria para fabricar cada

proteína, las células comienzan la lectura en un punto de inicia concreto de la

cadena de ARN mensajero. Este punto es el codón de iniciación AUG,

metionina.

6. El RNA mensajero se lee en dirección 5´ a 3´.

7. Si se producen mutaciones o errores en el DNA, el mensaje cambia y da

resultado a la formación de una proteína de secuencia incorrecta.

8. Es universal: todas las especies conocidas presentan el mismo código genético.

ESTRUCTURA DEL ADN:

El ADN está organizado en cromosomas.

El ADN se compone de dos cadenas, cada una formada por nucleótidos. Cada

nucleótido, a su vez, está compuesto por un azúcar (desoxirribosa), un grupo

fosfato y una base nitrogenada.

El ADN adopta una forma de doble hélice, como una escalera caracol, donde los

lados son cadenas de azúcares y fosfatos conectadas por “escalones”, que son las

bases nitrogenadas.

La cromatina puede estar enrollada en mayor o menor grado, dependiendo de la

etapa en que se encuentra la célula.

En la doble hélice de ADN, las bases nitrogenadas complementarias se ubican

hacia dentro y establecen uniones no covalentes entre sí que mantienen la

estructura de la molécula.

BASES NITROGENADAS:

Las Bases Nitrogenadas son las que contienen la información genética. En el caso del

ADN las bases son dos Purinas y dos Pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G

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1. ¿QUÉ ES EL CODIGO GENETICO?

El código genético es el ordenamiento puntual de los nucleótidos en la secuencia que compone al ADN. También es el conjunto de reglas a partir de las cuales dicha secuencia es traducida por el ARN en una secuencia de aminoácidos, para componer una proteína. Es decir que de este código depende síntesis de proteínas. CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO:

Se compone de codones, es decir, tripletes de bases. Cada codón especifica un aminoácido.
Los codones no se solapan, es decir, la secuencia GCTATG consta de dos codones GCT y ATG, y no forman parte de la misma los tripletes CTA y los siguientes.
El codigo genético incluye signos de puntuación: existen tres codones de stop, que no codifican para aminoácidos: UAA, UAG y UGA.
Se dice que el código genético es degenerado. Esto quiere decir que cada aminoácido está codificado por un numero variable de codones -entre uno y seis- (Hay solo 20 aminacidos y 64 posibles tripletes)
Para leer cada gen y obtener la información necesaria para fabricar cada proteína, las células comienzan la lectura en un punto de inicia concreto de la cadena de ARN mensajero. Este punto es el codón de iniciación AUG, metionina.
El RNA mensajero se lee en dirección 5´ a 3´.
Si se producen mutaciones o errores en el DNA, el mensaje cambia y da resultado a la formación de una proteína de secuencia incorrecta.
Es universal: todas las especies conocidas presentan el mismo código genético. ESTRUCTURA DEL ADN:  El ADN está organizado en cromosomas.  El ADN se compone de dos cadenas, cada una formada por nucleótidos. Cada nucleótido, a su vez, está compuesto por un azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una base nitrogenada.  El ADN adopta una forma de doble hélice, como una escalera caracol, donde los lados son cadenas de azúcares y fosfatos conectadas por “escalones”, que son las bases nitrogenadas.  La cromatina puede estar enrollada en mayor o menor grado, dependiendo de la etapa en que se encuentra la célula.  En la doble hélice de ADN, las bases nitrogenadas complementarias se ubican hacia dentro y establecen uniones no covalentes entre sí que mantienen la estructura de la molécula. BASES NITROGENADAS: Las Bases Nitrogenadas son las que contienen la información genética. En el caso del ADN las bases son dos Purinas y dos Pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G

(Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina). En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo). SÍNTESIS DE PROTEÍNAS: La célula realiza esta actividad a través de las rutas de la información genética; estas vías constituyen el principio fundamental de la genética molecular. Son tres procesos denominados: a) Replicación. b) Transcripción. c) Traducción. REPLICACION: El ADN debe replicarse (copiarse) a sí mismo, para que cada célula resultante tras la mitosis y división celular tenga el mismo ADN que la célula precursora. La r eplicación de ADN ocurre durante la fase S del ciclo celular, antes de la mitosis y división celular. Las reglas de pares de bases son cruciales para el proceso de replicación. La replicación de ADN ocurre cuando se copia ADN para formar una molécula idéntica de ADN. Principales características de la replicación : 1) las dos cadenas de ADN dan dos cadenas hijas que se complementan con cadenas parentales. 2) La replicación comienza en un punto del ADN. Las dos cadenas de ADN se replican al mismo tiempo y comienzan en un punto denominado origen. En dicho punto el ADN parental se desenrolla y forma una estructura de lazo cuyos extremos se denominan horquillas de replicación. En el caso del cromosoma circular bacteriano, el punto inicial de la replicación es un gen denominado oriC 3) La replicación es bidireccional. Comenzada en un punto de la molécula de ADN el proceso se desarrolla hacia los dos extremos de la cadena; en cada lazo, los extremos u horquillas de replicación avanzan en el proceso de síntesis hasta completar la copia. 4) La síntesis de ADN se desarrolla en dirección 5' → 3'. La dirección en que actúan las enzimas es fija y única de 5' a 3'. Esto determina que la cadena molde ha de tener la dirección 3'→5'. 5) La síntesis de ADN es semidiscontinua. En una cadena, la inicialmente comentada en el punto anterior, la replicación es continua y en la segunda la síntesis es discontinua.

 El proceso se limita a una porción de ADN, se dice que es un proceso selectivo, ya que ha de reconocerse un punto de inicio y uno de terminación en la molécula de ADN.  El proceso puede repetirse infinidad de veces a lo largo de la vida de la célula, a diferencia de la replicación que es un proceso que marca la división celular, se dice que es reiterativo.  El proceso no afecta a la estructura del ADN, es un proceso conservador de la molécula de ADN, el gen o genes copiados permanecen iguales.  El proceso es monocatenario, afecta a una sola de las cadenas del ADN, y la copia resultante, o ARN es una molécula de una única cadena o monocatenaria. La situación de los genes a copiar puede localizarse en cualquiera de las dos cadenas del ADN, la cadena que funciona como molde para la síntesis de ARN se la denomina hebra molde (-), y la cadena complementaria hebra no molde (+). Genes diferentes pueden usar diferentes cadenas como molde. Se puede dividir en 3 fases: La transcripción ocurre en tres pasos: iniciación, elongación, y terminación. Los pasos están ilustrados en la Figura siguiente.

Iniciación es el inicio de la transcripción. Ocurre cuando al enzima ARN polimerasa se une a una región de un gen llamada promotor. Esto le indica al ADN que se desenrolle para que la enzima pueda "leer" las bases en una de las hebras de ADN. La enzima está ahora lista para crear una hebra de ARNm con una base complementaria de bases.
Elongación es la adición de nucleótidos a la hebra de ARNm. La ARN polimerasa lee la hebra desenrollada de ADN y construye la molécula de ARNm, usando pares de bases complementarias. Hay un breve momento durante este proceso en que la nueva molécula de ARN está unida al ADN desenrollado. Durante este proceso, una adenina (A) en el ADN se une a un uracilo (U) en el ARN.
Terminación es el término de la transcripción, y ocurre cuando la ARN polimerasa cruza una secuencia de terminación en el gen. La hebra de ARNm está completa y se separa del ADN.

TRADUCCION:

Se conoce como traducción a la síntesis de una proteína de acuerdo con la información genética y se emplea como molde una molécula de ARNm. Se llama traducción porque interpreta la información contenida en el gen utilizando un código genético a través del cual desarrolla una lectura de la secuencia de nucleótidos contenidos en el ARNm. Componentes del complejo traduccional: FASES: La biosíntesis de las proteínas se divide en las siguientes fases o estadios:

Fase de activación de los aminoácidos.
Fase de traducción, que comprende:
- Inicio de la síntesis proteica.
- Elongación de la cadena polipeptídica.
- Terminación de la síntesis de proteínas.

Activación de los aminoácidos Los aminoácidos son activados mediante la acción de la enzima aminoacil-ARNt- sintetasa y la hidrólisis de dos moléculas de ATP, uno para la remoción del pirofosfato (PPi) y el segundo para la hidrólisis de PPi a dos ácidos fosfóricos inorgánicos (2Pi), esta última reacción, con la intervención de la enzima pirofosfatasa, lo que permite que

2 ATP en el proceso de la activación.
1 GTP en el proceso de inicio para colocar el aminoácido.
1 GTP para la translocación. MUTACIONES SILENCIOSAS : Es una mutación en el tercer nucleótido del codón, el cual no provocar problemas, ya que genera un nucleótido sinónimo que va a codificar el mismo aminoácido, el tercer nucleótido no es tan importante como el primero y el segundo. Cambio de sentido Se cambia un aminoácido por otro pero en la segunda posición del codón ocasionando que se traduzca un aminoácido diferente. Cambio sin sentido Se forma un codón de terminación, es una de las mutaciones más graves ya que detiene la síntesis de la proteína, y esta se degrada. Inserción y corrimiento del marco Se inserta una base adicional que corre el marco de lectura ocasionando que se formen aminoácidos diferentes y una proteína no funcional que va a llevar a que se degrade. Deleción y corrimiento del marco Se quita una base provocando también que se corra el marco de lectura ocasionando que se formen aminoácidos diferentes y una proteína no funcional que va a llevar a que se degrade. La inserción o deleción de tres bases no ocasiona tanto daño como el de una ya que en el caso de la inserción se tendrá un aminoácido de más pero no cambiara, los demás aminoácidos y en el caso de una deleción se tendrá un aminoácido de menos pero tampoco cambiara a los demás aminoácidos.

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1. ¿QUÉ ES EL CODIGO GENETICO?

TRADUCCION: