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Las proteínas se sintetizan en los ribosomas a partir del ADN y cosnta de variospasos (Fig. 1).

Fig. 1: Pasos de la síntesis de proteínas.

 

Dplicaci!n del ADN

"l dogma central de la gen#tica moleclar es $e la in%ormaci!n &yedel ADN al A'N y a trav#s de este a la proteína.

La replicaci!n del ADN es na propiedad esencial del material gen#tico. "s lanica mol#cla capaz de acer copias id#nticas de ella misma y ocrre na vezen cada ciclo cellar drante la %ase * previa a la mitosis o meiosis+ mientras$e la transcripci!n y tradcci!n ocrren repetidamente drante toda lainter%ase.

La dplicaci!n del ADN es n proceso notablemente r,pido+ a raz!n de -ncle!tidos por segndo. "ste proceso comienza cando nas enzimasconocidas como elicasas rompen niones entre las bases nitrogenadsa de lasdos cadenas de ncle!tidos $e con%orman la mol#cla de ADN+ de estamanera se abre la doble #lice.

/na vez $e las dos cadenas se separan+ proteínas adicionales+ conocidascomo proteínas de ni!n a cadena simple+ se nen a las cadenas individales+manteni#ndolas separadas y evitando $e se reterzan. "sto posibilita elsigiente paso+ la síntesis real de las nevas cadenas+ catalizadas por enzimas

conocidas como ADN polimerasas. Adem,s es necasria otra enzima+ la A'Npolimerasa. /na vez $e se an sintetizados las cadenas nevas+ acta otrogrpo de enzimas+ las ADN ligasas $e ne las cadenas.

0omo se podr, apreciar en la animaci!n+ es n proceso my compleo.

 2ranscripci!n del ADN

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Las instrcciones para %abricar na proteína est,n en la mol#cla de ADN+ peroesta no la pede %abricar+ para ello es necesarop el A'N. "l A'N se sintetiza apartir de la mol#cla de ADN mediante el proceso conocido como transcripci!n.

La transcripci!n comienza cando la la enzima A'N polimerasa+ toma contactocon el ADN y lo abre y+ a medida $e la enzima se meve a lo largo de lamol#cla de ADN+ se separan las dos cadenas de la mol#cla. Los ncle!tidos$e constityen los blo$es estrctrales+ se ensamblan en el A'N+ siendo estaltima cadena complementaria a la del ADN $e tomo como molde (Fig. 3)

Fig. 3: 2ranscrici!n del ADN a A'Nm.

La mol#cla de A'Nm %ormada abandona el ncleo y se dirige acialos ribosomas $e se allan en el citoplasma libres o aderidos al retícloendoplasm,tico.

 2radcci!n

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La tradcci!n ocrre en varias etapas:

Primero est, la iniciaci!n. "sta comienza cando la mol#cla de A'Nm se ne ala sbnidad ribos!mica m,s pe$e4a. La primera mol#cla de A'Nt+ $e llevael amino,cido se acopla con el cod!n iniciador A/5 de la mol#cla de A'Nm.Lego se acopla la sbnidad ribos!mica m,s grande. /n segndo A'Nt+ cons amino,cido nido+ se coloca en el sitio A y s anticod!n se acopla con elA'Nm. *e %orma n enlace peptídico entre los dos amino,cidos renidos en elribosoma. Al mismo tiempo+ se rompe el enlace entre el primer amino,cido ys A'Nt (Fig. 6).

Fig. 6: 7niciaci!n

"l ribosoma se meve a lo largo de la cadena de A'Nm en na direcci!n -8 a 38+y el segndo A'Nt+ con el dip#ptido nido+ se meve desde el sitio A al sitio P+a medida $e el primer A'Nt se desprende del ribosoma.

/n tercer A'Nt se coloca en el sitio A y se %orma otro enlace peptídico. Lacadena peptídica naciente siempre est, nida al A'Nt $e se est, moviendodel sitio A al sitio P y el A'Nt entrante $e lleva el sigiente amino,cidosiempre ocpa el sitio A. "ste paso se repite na y otra vez asta $e secompleta el polip#ptido. A esta parte del proceso se la llama elongaci!n (Fig.-).

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Fig. -: "longaci!n.

0ando el ribosoma alcanza n cod!n de terminaci!n (ver c!digo gen#tico)(eneste eemplo /5A)+ el polip#ptido se escinde del ltimo A'Nt y el A'Nt sedesprende del sitio P. "l sitio A es ocpado por n %actor de liberaci!n $eprodce la disociaci!n de las dos sbnidades del ribosoma. A este proceso selo llama terminaci!n (Fig. 9).

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*7N2"*7* D" P'2"7NA*

Los amino,cidos son compestos $ímicos %ormados por n grpo amino y ngrpo carbo;ilo. 0ando dos amino,cidos se combinan se obtiene n dip#ptido+tres amino,cidos n trip#ptido y mayor cantidad de niones de amino,cidos%orman polip#ptidos. 0ando el polip#ptido consta de m,s de medio centenarde amino,cidos se denominaproteína.Los amino,cidos necesarios para la %ormaci!n de proteínas est,n en el

citoplasma de las c#llas. "sas niones se codi<can en el ncleo cellar+ comose e;plicar, m,s adelante./na de las %ormas de clasi<car a los amino,cidos esen esenciales y no esenciales. Los amino,cidos esenciales tienen $e serincorporados con la dieta por$e el organismo no los sintetiza. Los amino,cidosno esenciales son elaborados por el individo.

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Las proteínas son macromol#clas org,nicas constitidas por cadenas linealesde amino,cidos $e llevan carbono+ idr!geno+ o;ígeno y nitr!geno en scomposici!n. Algnas de estas sstancias org,nicas llevan az%re y %!s%oro y enmenores proporciones magnesio+ ierro y otros elementos. Las proteínas sonlos compestos org,nicos m,s importantes de los seres vivos+ pesto $e

tienen acciones %ndamentales en el organismo+ como las $e se detallan acontinaci!n.

="*2'/02/'ALLa $eratina es na proteína $e contiene az%re y est, presente en las capassper<ciales de la epidermis y en estrctras derivadas como el pelo+ lasplmas+ las 4as y los cernos. Por otra parte+ elcol,geno %orma parte de <brasresistentes en los teidos de sost#n (<bras col,genas).

=2'AN*P'2"La emoglobina de los gl!blos roos lleva o;ígeno desde los alv#olosplmonares acia todas las c#llas del organismo y retira el di!;ido de carbonoprodcto de los desecos cellares. =D"F"N*ALos anticerpos tienen na estrctra proteica+ capaces de reaccionar antediversas no;as en de%ensa del organismo.

 ='"5/LAD'ALas reacciones bio$ímicas son catalizadas porenzimas.

=>'?NALDiversas ormonas+ de natraleza proteica+ reglan las %nciones vitales delorganismo. =0N2'A027LLas <bras msclares poseen actina y miosina+ proteínas $e permiten la

contracci!n y relaaci!n msclar.

"l genoma es toda la in%ormaci!n gen#tica presente en el ADN del individo.Las sbdivisiones o partes del ADN %orman los genes+ con lo cal cada gen esna secencia de ncle!tidos $e contiene la in%ormaci!n para crear nadeterminada proteína. "l genoma mano contiene alrededor de 3 genes.

 2oda la in%ormaci!n encerrada en n gen se tiliza para sintetizar los distintos

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tipos de A'N y todas las proteínas. Dentro de cada gen ay na parte $e setranscribe a A'N y otra parte $e determina en $e lgar se e;presa.

A partir del ADN se sintetiza A'N por medio de la enzima A'N polimerasa+ $ecopia na secencia de ncle!tidos (genes) de na de las cadenas del ADN. "lA'N es el encargado de controlar las etapas intermedias en la %ormaci!n deproteínas mediante el A'N mensaero+ el A'N de trans%erencia y el A'Nribos!mico.

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*@N2"*7* D" A'N (2ranscripci!n)

La síntesis de A'N se prodce partiendo de la copia de n tramo de ADN. "s así como la in%ormaci!n contenida en el ADN es trans%erida al A'N. Latranscripci!n se inicia cando la enzima A'N polimerasa se ne a la parte deADN (gen) $e lleva el c!digo para elaborar na determinada proteína. De

inmediato se separan las dos ileras de ADN y $edan e;pestas ss basesnitrogenadas. "l desplazamiento de la A'N polimerasa recorre la ilerae;pesta de ADN insertando en dicas bases nitrogenadas los ncle!tidoslibres de A'N $e ay en el ncleo.

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La inserci!n entre bases siempre es citosina del ADN con ganina del A'N+ yviceversa. Por otro lado+ la timina del ADN se aparea con la adenina del A'N yla adenina del ADN ace lo propio con el racilo del A'N. "n la sigiente tablase eempli<can las niones mencionadas.

/n eemplo de dico apareamiento es:

*ecencia de ADN: ...... A=5=2=2=2 =0=A=0.......*ecencia de A'N: ...... /=0=A=A=A=5=/=5.......

 2ranscripci!n de A'N

Lego $e la A'N polimerasatermina de copiar la cadena del ADN se libera la ilera de A'N+ mientras $elas bases complementarias del ADN se cierran.

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"l A'N %ormado se denomina A'N mensaero (A'Nm)+ $ien lleva la copiagen#tica del ncleo al citoplasma con las instrcciones para sintetizar nadeterminada proteína.

0D75 5"NB270

Las catro bases nitrogenadas $e posee el ,cido deso;irriboncleico (ADN)son la adenina+ citosina+ ganina y timina. 0ada base se ne a n grpo %os%atoy a na pentosa+ la deso;irribosa+ y se %orma n ncle!tido. 0ada ncle!tidodel ADN pede s%rir n sin%ín de combinaciones capaces de generar distintos,cidos ncleicos. Así como el al%abeto castellano combina ss C letras para%ormar millares de palabras+ los catro ncle!tidos presentes en el ADN

permiten crear na gran variedad de ,cidos ncleicos.

*e pede considerar al ADN como n lengae $e le indica a la c#lla como%abricar todas las proteínas necesarias para cmplir con las %nciones vitales."se lengae constitye el c!digo gen#tico+ $e tiene catro letras (A=0=5=2)representantes de las catro bases nitrogenadas del ADN. ?ediante el c!digogen#tico+ la c#lla lee esas catro letras b,sicas+ las convierte en palabras detres letras (triplete) y las interpreta para elaborar las proteínas especí<cas. "n

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síntesis+ el c!digo gen#tico es el connto de reglas de correspondencia entrelas bases nitrogenadas de n ,cido ncleico (ADN o A'N) y los amino,cidospara la %abricaci!n o síntesis de proteínas."l ADN de na determinada bacteria+ por eemplo0lostridim tetani+ agenteetiol!gico del t#tanos+ posee n c!digo gen#tico capaz de generar

otro0lostridim tetani cando se reprodce. Lo mismo scede con el ADN dena persona+ de n caballo+ de n manzano+ etc. Aora bien+ los catroncle!tidos presentes en el ADN de los individos nombrados son los mismos+es decir+ est,n %ormados por adenina+ ganina+ citosina y timina+ nidos cadano a la deso;irribosa y a n grpo %os%ato+ an$e combinados en distintassecencias. Algo similar scede con las p,ginas de n libro+ $e reprodcenpalabras di%erentes a pesar de tilizar las mismas letras del al%abeto.Las palabras del c!digo gen#tico se denominan codones+ cada no de loscales est, %ormado por tres letras (tres bases nitrogenadas) $e con%orman ntriplete. 0ada cod!n indica $e amino,cido es necesario para %abricar naproteína. Por eemplo+ el cod!n 0/A se lee lecina+ el cod!n 005 prolina y elcod!n //0 %enilalanina.

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"l c!digo gen#tico est, %ormado por 96 combinaciones de codones (tripletes) yss correspondientes amino,cidos+ donde cada no de ellos tiene ss propiaspalabras.

0!digo gen#tico

*@N2"*7* D" P'2"@NA* (2radcci!n)

La síntesis de las proteínas se lleva a cabo en el citoplasma de la c#lla+ adi%erencia de la transcripci!n del A'N $e se prodce en el ncleo. "l A'Nmcontiene n c!digo $e se tiliza como molde para la síntesis de proteínas. "sdecir+ se tradce el lengae de la serie de bases nitrogenadas del A'Nm allengae de la serie de amino,cidos de la proteína. "ste procesodenominado tradcci!n se realiza en los ribosomas adosados en la membranadel retíclo endoplasm,tico granlar o rgoso. "l ribosoma est, %ormado pordos sbnidades+ na mayor y otra menor.

Partes de n ribosoma

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Los ribosomas tilizan el c!digo gen#tico para establecer la secencia deamino,cidos $e a sido codi<cada por el A'N mensaero. Los amino,cidos$e van a %ormar las proteínas est,n dispersos en el citoplasma cellar. *onacercados al A'N mensaero por el A'N de trans%erencia (A'Nt). /no de loslados del A'Nt transporta n triplete de bases llamado anticod!n. "n el otrolado se ne n amino,cido+ proceso $e demanda gasto de energía portrans%ormaci!n de adenosin tri%os%ato (A2P) en adenosin mono%os%ato (A?P).

La síntesis o tradcci!n de las proteínas se divide en tres %ases+ llamadas deiniciaci!n+ de elongaci!n y de terminaci!n.

Fase de iniciaci!n

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La síntesis de proteínas comienza en el momento en $e el A'N mensaero semeve por el ribosoma asta el cod!n A/5. Las sbnidades ribosomales senen.

"n ese preciso instante+ el anticod!n del A'N de trans%erencia se ne al cod!nA/5 del A'Nm transportando el amino,cido metionina.

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Fase de elongaci!n

Llega n segndo A'Nt llevando s respectivo amino,cido y se acopla alsigiente cod!n del A'Nm+ para el eemplo+ al cod!n 00/. >asta a$í se a%ormado n dip#ptido+ donde ambos amino,cidos permanecen nidos por nenlace peptídico.

"l primer A'Nt $e lleg! al ribosoma se retira del complemento ribos!mico enbsca de otros amino,cidos. "l tercer A'Nt llega con otro amino,cido y se neal cod!n del A'Nm+ a A/0 en el eemplo. "l amino,cido se adiere al dip#ptidoantes %ormado mediante otro enlace peptídico.

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"l segndo A'Nt se retira del ribosoma. /n carto A'Nt llega con samino,cido asta el ribosoma para acoplarse con el cod!n /0A del A'Nm. Lasecencia se repite tantas veces como amino,cidos tenga la %tra proteína.

Fase de terminaci!n

La etapa <nal de la síntesis de proteínas contina asta $e aparecen losllamados codones stop o de terminaci!n+ representados por //A+ /A5 y /5A.No e;isten anticodones complementarios para los codones stop. "n cambio+$ienes sí reconocen a estos codones son nas proteínas llamadas %actoresdeterminaci!n+ $e detienen la síntesis de proteínas.

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La proteína %ormada se desprende del ribosoma y $eda libre en el citoplasma+lista para ser tilizada por la c#lla para cmplir na determinada %nci!n.

"l A'Nm se desprende del ribosoma y pede ser leído de nevo por otrosribosomas+ inclso en %orma simlt,nea. 2ambi#n se liberan el A'Nt y el %actorde terminaci!n. Las sbnidades del ribosoma se separan.

'esmiendo+ se pede establecer $e:

=La tradcci!n es el proceso donde las secencias del A'N mensaero seconvierten en na secencia de amino,cidos.=La mol#cla del A'N mensaero pede tener asta 1 bases nitrogenadas.

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=/n cod!n est, %ormado por tres bases nitrogenadas (triplete) $e establece namino,cido.="l complemento entre codones y amino,cidos constitye el c!digo gen#tico.="l A'N de trans%erencia lleva el amino,cido adecado al ribosoma.="n no de los e;tremos del A'Nt ay tres bases nitrogenadas $e se bican

en el anticod!n+ $e es el complemento del cod!n del A'Nm.=La ni!n amino,cido=A'N de trans%erencia se realiza con gasto de energía+donde el A2P se trans%orma de A?P.=0ando aparece cod!n de terminaci!n (cod!n stop) del A'Nm se acoplan los%actores de terminaci!n y cesa la síntesis de proteínas.