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Una introducción a la transcripción de ADN

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La transcripción de ADN es un proceso que implica la transcripción de información genética del ADN al ARN. El mensaje de ADN transcrito, o Transcripción de ARN, se usa para producir proteínas. El ADN está alojado dentro del núcleo de nuestras células. Controla la actividad celular al codificar la producción de proteínas. La información en el ADN no se convierte directamente en proteínas, sino que primero debe copiarse en ARN. Esto asegura que la información contenida en el ADN no se contamine.

Conclusiones clave: transcripción de ADN

  • En Transcripción de ADN, El ADN se transcribe para producir ARN. La transcripción de ARN se usa para producir una proteína.
  • Los tres pasos principales de la transcripción son iniciación, alargamiento y terminación.
  • En iniciación, la enzima ARN polimerasa se une al ADN en la región promotora.
  • En el alargamiento, la ARN polimerasa transcribe el ADN en ARN.
  • En conclusión, la ARN polimerasa se libera del ADN que termina la transcripción.
  • Transcripción inversa Los procesos utilizan la enzima transcriptasa inversa para convertir el ARN en ADN.

Cómo funciona la transcripción de ADN

Esta ilustración muestra el proceso de transcripción del ácido desoxirribonucleico (ADN, azul) para producir una copia complementaria del ácido ribonucleico (ARN, verde). Esto se realiza mediante la enzima ARN polimerasa (púrpura). Gunilla Elam / Science Photo Library / Getty Images Plus

El ADN consta de cuatro bases de nucleótidos que se combinan para dar al ADN su doble forma helicoidal. Estas bases son:adenina (A)guanina (G)citosina (C)ytimina (T). La adenina se combina con timina(A) y pares de citosina con guanina(C-G). Las secuencias de bases de nucleótidos son el código genético o las instrucciones para la síntesis de proteínas.

Hay tres pasos principales para el proceso de transcripción de ADN:
  1. Iniciación: la ARN polimerasa se une al ADN
    El ADN es transcrito por una enzima llamada ARN polimerasa. Las secuencias de nucleótidos específicas le dicen a la ARN polimerasa dónde comenzar y dónde terminar. La ARN polimerasa se une al ADN en un área específica llamada región promotora. El ADN en la región promotora contiene secuencias específicas que permiten que la ARN polimerasa se una al ADN.
  2. Alargamiento
    Ciertas enzimas llamadas factores de transcripción desenrollan la cadena de ADN y permiten que la ARN polimerasa transcriba solo una sola cadena de ADN en un polímero de ARN monocatenario llamado ARN mensajero (ARNm). La cadena que sirve como plantilla se llama cadena antisentido. La cadena que no se transcribe se llama cadena sensorial.
    Al igual que el ADN, el ARN está compuesto de bases de nucleótidos. Sin embargo, el ARN contiene los nucleótidos adenina, guanina, citosina y uracilo (U). Cuando la ARN polimerasa transcribe el ADN, la guanina se empareja con la citosina(G-C) y pares de adenina con uracilo(A-U).
  3. Terminación
    La ARN polimerasa se mueve a lo largo del ADN hasta que alcanza una secuencia terminadora. En ese punto, la ARN polimerasa libera el polímero de ARNm y se desprende del ADN.

Transcripción en células procariotas y eucariotas

Micrografía electrónica de transmisión coloreada de ácido desoxirribonucleico, (ADN rosa), transcripción junto con traducción en la bacteria Escherichia coli.

Dra. Elena Kiseleva / BIBLIOTECA DE FOTOS DE CIENCIA / Getty Images

Si bien la transcripción ocurre tanto en las células procariotas como en las eucariotas, el proceso es más complejo en las eucariotas. En los procariotas, como las bacterias, el ADN es transcrito por una molécula de ARN polimerasa sin la ayuda de factores de transcripción. En las células eucariotas, se necesitan factores de transcripción para que se produzca la transcripción y existen diferentes tipos de moléculas de ARN polimerasa que transcriben el ADN dependiendo del tipo de genes. Los genes que codifican las proteínas se transcriben por la ARN polimerasa II, los genes que codifican los ARN ribosómicos se transcriben por la ARN polimerasa I, y los genes que codifican los ARN de transferencia se transcriben por la ARN polimerasa III. Además, los orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos tienen sus propias ARN polimerasas que transcriben el ADN dentro de estas estructuras celulares.

De la transcripción a la traducción

Número 1: Síntesis de ARNm a partir de ADN en el núcleo. 2 El ribosoma de decodificación de ARNm mediante la unión de secuencias anticodón de ARNt complementarias a codones de ARNm. 3-5 ribosomas sintetizan proteínas en el citoplasma.

ttsz / iStock / Getty Images Plus

En traducción, el mensaje codificado en ARNm se convierte en una proteína. Como las proteínas se construyen en el citoplasma de la célula, el ARNm debe cruzar la membrana nuclear para alcanzar el citoplasma en las células eucariotas. Una vez en el citoplasma, los ribosomas y otra molécula de ARN llamadatransferencia de ARNtrabajar juntos para traducir ARNm en una proteína. Este proceso se llama traducción. Las proteínas se pueden fabricar en grandes cantidades porque muchas moléculas de ARN polimerasa pueden transcribir una sola secuencia de ADN a la vez.

Transcripción inversa

El ADN se transcribe y traduce para producir proteínas. La transcripción inversa convierte el ARN en ADN.

ttsz / iStock / Getty Images Plus

En transcripción inversa, El ARN se usa como plantilla para producir ADN. La enzima transcriptasa inversa transcribe ARN para generar una sola cadena de ADN complementario (ADNc). La enzima ADN polimerasa convierte el ADNc monocatenario en una molécula bicatenaria como lo hace en la replicación del ADN. Los virus especiales conocidos como retrovirus usan la transcripción inversa para replicar sus genomas virales. Los científicos también usan procesos de transcriptasa inversa para detectar retrovirus.

Las células eucariotas también usan la transcripción inversa para extender las secciones finales de los cromosomas conocidos como telómeros. La enzima telomerasa transcriptasa inversa es responsable de este proceso. La extensión de los telómeros produce células que son resistentes a la apoptosis, o muerte celular programada, y se vuelven cancerosas. La técnica de biología molecular conocida como reacción en cadena de la polimerasa de transcripción inversa (RT-PCR) se usa para amplificar y medir ARN. Dado que la RT-PCR detecta la expresión génica, también se puede usar para detectar el cáncer y ayudar en el diagnóstico de enfermedades genéticas.