Por otra
parte, deben ser sintetizados ARNr que forman, junto con proteínas, la estructura
de los ribosomas y ARNt que actúan como intermediarios transportando a los
aminoácidos.
Durante el proceso de transcripción, sólo se copia una
de las cadenas de la doble hélice aunque en la misma molécula de ADN pueden
transcribirse diferentes segmentos de cualquiera de las dos cadenas. Este
proceso es mediado por una ARN polimerasa dependiente de ADN, conocida como
transcriptasa, que cataliza la incorporación de trifosforribonucleótidos,
utilizando como templado la molécula de ADN. Las cadenas de ARN crecen a
partir de un extremo 3' en dirección 5' - 3'. Estas moléculas recién sintetizadas
son inestables; sin embargo, los ARNr y los ARNt se estabilizan postranscripcionalmente.
Este mecanismo se conoce como procesamiento y se lleva a cabo por diferentes
enzimas que cortan las moléculas y/o modifican las bases nitrogenadas.
En todos los organismos los ARNr son sintetizados como
moléculas de gran tamaño que contienen las secuencias correspondientes a
los diferentes tipos de ARNr (5.8 S, 18S Y 28S en el humano). El procesamiento
de los ARNt incluye cortes y modificaciones de las bases nitrogenadas permitiendo
la formación de regiones de doble hélice y la adquisición de una secuencia
específica (ACC) en el extremo 3' de la cadena a la que se une el aminoácido
correspondiente.
Los ARNm de eucariontes provienen de un transcrito primario
de gran tamaño, el ARNhn, y a través de su procesamiento se obtienen mensajeros
activos que son monocistrónicos y sirven como templados para la síntesis
de proteínas.
ORGANIZACIÓN DEL ADN Y TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIONTES
Los genomas eucariontes contienen ADN con secuencias de bases que se repiten
en grado variable y que van desde secuencias de copia única (que no se repiten),
hasta secuencias cortas (6 - 8 pares de bases) repetidas más de un millón
de veces (ADN satélite). La cantidad de ADN es mayor que la requerida para
codificar |
las proteínas
necesarias, sólo se transcribe 30 a 40% del ADN y de estos transcritos,
únicamente una pequeña porción es traducida a proteínas (10%).
En el genoma humano los genes que codifican para proteínas
(genes estructurales) parecen estar presentes en una o pocas copias, y se
ha demostrado que el exceso de material genético está formado por secuencias
que varían desde ADN altamente repetitivo hasta el de copia única; estas
secuencias se encuentran intercaladas. Una explicación para la discrepancia
entre la cantidad de ADN transcrito y la cantidad de ARNm se debe a la existencia
de los ARNhn los cuales se transcriben de ADN y nunca salen del núcleo.
Además, contienen regiones informativas para la síntesis proteica llamadas
exones, y otras no informativas conocidas como intrones o secuencias de
intervención que deben ser eliminadas para formar ARNm maduros. La presencia
de intrones ha sido comprobada en la mayoría de los genes con excepción
de los que codifican para las histonas. La presencia de intrones y exones
demuestra que en organismos eucariontes los genes no son continuos, sino
que se encuentran interrumpidos ("splitgenes"). Los intrones son removidos
mediante la actividad catalítica de los ARNsn (fenómeno de splicing).
Los extremos 5' y 3' de los ARNhn también son modificados por enzimas específicas.
En el extremo 5' se produce el llamado "cap" por metilación de algunas bases
y en el extremo 3' se adicionan más de 200 residuos de adenina (cola de
poli A). Estas modificaciones le dan mayor estabilidad a la molécula, facilitan
su transporte del núcleo al citoplasma y permiten la unión de los ribosomas.
Un mismo ARNhn puede generar varios tipos de ARNm por "splicing"
alternativo y por lo tanto originar proteínas diferentes.
TRADUCCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
El paso de la información de las moléculas de ARNm a proteínas, proceso
de traducción, requiere de una combinación de tres bases específicas para
codificar cada aminoácido. |