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.
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