Síntesis de Proteínas: El Proceso de Traducción
La traducción es la síntesis de una proteína a partir de una molécula de ARN mensajero (ARNm). El proceso consta de varias etapas.
El ARNm, que se había formado a partir del ADN, se dirige a los ribosomas y se une a la subunidad menor por su extremo 5’, en el llamado surco de rastreo.
Colocación de los Aminoácidos (Aa)
La colocación de los Aa en el orden que indica el ARNm se realiza mediante un sistema complejo en el que intervienen los ARN de transferencia (ARNt). Este proceso abarca una serie de pasos:
- Activación de los Aa: Consiste en que los Aa que estaban libres en el citoplasma se unen a los ARNt en el extremo 3’ libre, en concreto, en el último nucleótido que es la adenina. Cada ARNt solo se puede unir a un Aa concreto. Esa unión requiere energía en forma de ATP, que se hidroliza hasta AMP, y una enzima que lleva a cabo el proceso, la aminoacil ARNt sintetasa. El resultado se denomina complejo de transferencia.
- Reconocimiento del Codón: Esos complejos de transferencia se dirigen a los ribosomas y colocan los Aa en el orden adecuado. Saben el orden porque en el ARNt, en el extremo opuesto a donde se ha unido el Aa, existen tres bases (el anticodón) que son complementarias de un triplete del ARNm (el codón). Cada ARNt se coloca con su Aa en el lugar del ARNm donde hay un triplete complementario de su anticodón.
Fases de la Traducción
- Iniciación: El primer Aa que se coloca es la metionina, porque el primer triplete del ARNm siempre es AUG. El lugar donde se coloca el primer complejo de transferencia se llama centro peptidil o centro P. Al complejo formado por el ARNm, la subunidad menor del ribosoma y el primer ARNt se le llama complejo de iniciación.
- Elongación (Paso 1): Continúa el proceso. Se coloca un nuevo ARNt con un Aa, aquel cuyo anticodón sea complementario del segundo triplete del ARNm que codifica un Aa. El lugar del ribosoma donde se coloca el segundo se llama centro aceptor de nuevos aminoacil ARNt o centro A.
- Formación del Enlace Peptídico: Entre los dos Aa colocados se establece un enlace peptídico, llevado a cabo por la peptidil transferasa.
- Liberación: Se separa el primer ARNt, que va a buscar a un nuevo Aa, quedando el centro P libre.
- Translocación Ribosomal: A continuación, se produce una translocación ribosomal que consiste en que el segundo ARNt con los dos Aa unidos pasa del centro A al centro P, quedando el centro A libre.
- Continuación: En el centro A libre entra un ARNt complementario del siguiente triplete de ARNm.
- Repetición: Se vuelve a formar un enlace peptídico entre el Aa 2 y el Aa 3. Este proceso continúa hasta que en el ARNm aparece un triplete sin sentido.
Terminación y Polirribosomas
Hay tres tripletes sin sentido (UAA, UAG, UGA). Cuando se ha llegado al triplete sin sentido, la cadena polipeptídica formada se separa. Una vez que se separa, adquiere la estructura que se corresponda. El ARNm se destruye y las dos subunidades del ribosoma se separan.
Para sintetizar muchas moléculas de la misma proteína, varios ribosomas pueden sintetizar una misma proteína a la vez; estos conjuntos se denominan polirribosomas. Se van a formar tantas moléculas de proteínas como ribosomas haya leyendo.
Fundamentos de la Genética y la Evolución
Teoría Cromosómica de la Herencia
Esta teoría nos indica dónde se encuentran los genes. La demostró Morgan trabajando con la Drosophila melanogaster (2n=8). Descubrió que había determinados caracteres que siempre se transmitían juntos (como el color de los ojos, el color del cuerpo y el tamaño de las alas), lo que llevó a la formulación de esta teoría:
- Que los genes que determinan los caracteres fenotípicos del organismo se localizan en los cromosomas.
- Cada gen ocupa un lugar específico en el cromosoma (locus). Cada gen está duplicado y cada uno de esos genes duplicados ocupa el mismo locus en un par de cromosomas homólogos.
- Los genes se disponen linealmente a lo largo de los cromosomas.
- Los genes que están situados en el mismo cromosoma se van a transmitir juntos y se denominan genes ligados. Esto parecía ser una excepción a la tercera ley de Mendel; sin embargo, no es así debido al sobrecruzamiento y la recombinación genética que se produce en la meiosis.
Principios de la Selección Natural
El proceso evolutivo se basa en los siguientes principios:
- En las poblaciones existe variabilidad. Esas variaciones se producen al azar. Unas de esas características aumentan la capacidad de supervivencia y otras las disminuyen. Esa variabilidad ha de ser heredable, si no, no sirve.
- En cualquier población nacen más individuos de los que pueden sobrevivir hasta reproducirse porque los recursos del medio son limitados. Esto hace que los individuos compitan entre ellos, produciéndose una lucha por la supervivencia.
- Los individuos que sobreviven son los que tienen las variaciones más favorables, produciéndose la supervivencia de los más aptos.
Es la naturaleza la que selecciona a los individuos de las poblaciones, proceso conocido como selección natural. El resultado es la adaptación de los seres vivos al medio y, con el tiempo, la acumulación de modificaciones que dará lugar a la aparición de nuevas especies.