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Síntesis de Proteínas

Las proteínas tienen una función específica y esta especificidad viene dada por su estructura y sus propiedades químicas, para darle validez a esta aseveración podemos poner como ejemplo, la insulina es una hormona y la hemoglobina es la que se encarga transportar el oxígeno de los glóbulos rojos.

Estos compuestos ocupan un posición fundamental en las características estructurales y funcionales de los organismos vivos porque son parte fundamental en las células.
La molécula de proteína consiste en una cadena o más cadenas de moléculas que están formadas por aminoácidos. La secuencias de los aminoácidos están dispuestos en cadenas que determinan el carácter biológico de la molécula de proteína y basta una pequeña variación en esta secuencia para que su función se altere o destruya .



La síntesis de proteínas:
es una operación mediante el cual el lenguaje de los nucleótidos es traducido al lenguaje de los aminoácidos.

El ARNt toma el aminoácido recién sintetizado y lo lleva a la superficie del ribosoma.
este proceso se puede sintetizar en cuatro fases: activación de los aminoácidos, iniciación, elongación y terminación.


Iniciación; esta etapa empieza cuando la subunidad ribosómica más pequeña se une a la cadena de ARNm más pequeña, exponiendo su primer codón o codón iniciador
A continuación se te coloca en su sitio el primer ARNt. El primer codón siempre es AUG, el primer anticodón siempre es UAC y el primer aminoácido es una metionina modificada, conocida como fMet, que después se elimina.
Luego la subunidad más grande del ribosoma se une con la subunidad más pequeña y el primer ARN con fMet fijado a él, encaja en el sitio P (péptido) de la subunidad completándose así la etapa de iniciación

Elongación:
En esta etapa, el segundo codón del ARNm se coloca frente al sitio A (aminoácido); un ARNt con el anticodón se fija en la molécula de ARNm y, junto con el aminoácido pasa a ocupar el sitio A en el ribosoma, donde será leído el mensaje. Cuando ambos sitios están ocupados, una enzima que forma parte de la unidad ribosómica más grande crea el enlace peptídico entre los dos aminoácidos.

uniéndose el primero con el segundo; el ARNt que está en primer lugar se libera y el ARNt que está de segundo y al cual está unido la fMet, el segundo aminoácido pasa a la posición P.
Un tercer ARNt con su aminoácido pasa a la posición A frente al tercer codón en el ARNm y el paso se repite.

Aquí la posición que obtiene la P recibe al ARNt que trae consigo la cadena de polipéptidos que están en crecimiento y la posición A recibe al ARNt que lleva el nuevo aminoácido que se pegará a la cadena. Cuando el ribosoma se va desplazando a lo largo de la cadena de ARNm, la posición iniciadora queda libre y otro ribosoma puede formar el complejo de iniciación con ella.
Terminación: Es el proceso mediante el cual la traducción cesa y las dos unidades que forman el ribosoma se separan para que ocurra la síntesis de proteínas.

La regulación de la expresión génica: El ADN de una especie cualquiera contiene la información para la síntesis de todas las proteínas, estructurales y, enzimáticas que el organismo, es capaz de utilizar a lo largo de toda su vida.

Como el ambiente ha ido cambiando, la evolución biológica ha ido favoreciendo, desde sus comienzos a aquellos que han sido capaces de utilizar mejor; aprovechando los recursos de que disponen sin malgastar energía ni metabolitos.

La regulación en los procariotas:
El modelo del operón:
Por lo que se sabe las bacterias acomodan la síntesis de sus proteínas a las necesidades y disponen de mecanismos que les permiten poner en funcionamiento sólo una parte de sus genes.

Existen dos tipos de genes:
los genes estructurales, que codifican las secuencias de aminoácidos de las proteínas estructurales y enzimáticas, y los genes reguladores, que controlan, conectándolos o desconectándolos, la expresión de aquellos genes estructurales por medio de la síntesis de proteínas represoras que actúan sobre éstos.
Este modelo fue desarrollado por J.Monod y F.Jacob, estudiaron la síntesis de la enzima B. galactosidasa, que cataliza la hidrólisis de lactosa en glucosa y galactosa en Escherichia coli


En el operón lac hay un gen regulador (gen i) y tres genes estructurales (z,y,a) que codifican para cada uno de ellos tres. Entre el uno y los otros hay una zona específica denominada promotor, donde se fijará la enzima ARN-polimerasa, encargado de la transcripción de los genes estructurales y, a su lado, la zona operador, donde se fija el represor producido por el gen regulador que impide la acción de la ARN polimerasa.

Este operón tiene la posibilidad de ser activado por medio de la inducción por el efector, lactosa, es el efector, ya que cuando ésta se halla presente, se asocia con la represora y hace que ésta pierda afinidad por la zona del operador queda libre la ARN polimerasa y de esta forma transcribe el contenido de los genes estructurales.

Existe la posibilidad de la síntesis de los genes estructurales por un procedimiento en el que interviene el nucleótido AMPc o AMP cíclico.

Algunos operones de represión por catabolito funcionan relativamente inversa al de la lactosa de Escherichia coli



La regulación en los eucariotas:
el problema de la expresión génica en los eucariotas y en especial en los pluricelulares, es más complicada, porque las células además de hacer frente a las necesidades de cada momento, coordinan su actividad en el seno de un organismo de nivel superior.

Durante su desarrollo las células pierden su potencia y se especializan, de forma que la expresión génica es diferencial, estos procedimientos son desconocidos, pero la existencia de intrones en sus genes y el reordenamiento dirigido de los genes durante
algunos procesos permite suponer que difieren notablemente de los procariotas.



 

Bibliografía utilizada: Tomado de:
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Bogotá
Watson J.D. Crick F.H. (2003) El ADN. descubrir su estructura. Mundo Científico Nº 243


 
 
 
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