1.15.1. Transcripció i Traducció

2000px-MRNA.svgTranscripció

La transcripció de l’ADN és el primer procés de l’expressió genètica. Durant la transcripció genètica, les seqüències d’ADN són copiades a ARNmitjançant un enzim anomenat ARN polimerasa. La transcripció produeix ARN missatger com a primer pas de la síntesi de proteïnes. La transcripció de l’ADN també podria anomenar-se síntesi de l’ARN missatger.

Per a cada gen, només una de les cadenes, de les  2 que posseeix l’ADN, es transcriu. El mecanisme es realitza de la següent manera:

1. Iniciació: Una ARN-polimerasa comença la síntesi del precursor de l’ARN a partir d’uns senyals d’iniciació “seqüències de consens” que es troben en
l’ADN.

2. Allargament: La síntesi de la cadena continua en direcció 5′ – 3′. Després de 30 nucleòtids se li afegeix a l’ARN un cap (caputxa o líder) de metil-GTP en l’extrem 5 ‘. Aquest cap sembla tenir una funció protectora perquè els enzims exonucleases que destrueixen els ARN no ho ataquin. Quan això ha passat, continua la síntesi de l’ARN en direcció 5′- 3’.

3. Finalització: Quan l’enzim (ARN polimerasa) arriba a la regió terminadora del gen, finalitza la síntesi de l’ARN. Llavors, un poliA-polimerasa afegeix una sèrie de nucleòtids amb adenina, la cua poliA, i l’ARN, anomenat ara ARNm precursor, s’allibera.

4. Maduració: L’ARNm precursor conté tant exons com introns. Es tracta, per tant, d’un ARNm no apte perquè la informació que conté sigui traduïda i se sintetitzi la corresponent molècula proteica. En el procés de maduració un sistema enzimàtic reconeix, curta i retira els introns i les ARN-ligases uneixen els exons, formant-se l’ARNm madur.

Tot això s’ha produït en el nucli cel·lular. L’ARNm madur, que a partir d’ara serà simplement l’ARNm o, també, el transcrit, passarà al hialoplasma on la seva informació servirà per a la síntesi d’una proteïna concreta.

Traducció (Síntesi de proteïnes)

La síntesi de proteïnes és el procés anabòlic mitjançant el qual es formen les proteïnes a partir dels aminoàcids. És el pas següent a la transcripció de l’ADN a ARNm. El termesíntesi proteica de vegades es fa servir per a referir-se únicament a la traducció genètica però, amb més freqüència, es refereix a un procés de múltiples etapes que comença amb lasíntesi d’aminoàcids i la transcripció genètica de l’ADN nuclear a l’ARN missatger, el qual es fa servir com un input per a la traducció.

El procés de la síntesi proteica consta de dues etapes, la traducció genètica de l’ARN missatger, mitjançant el qual els aminoàcids s’ordenen de manera precisa a partir de la informació continguda en la seqüència de nucleòtids de l’ADN, i les modificacions posteriors a la traducció que experimenten els polipèptids formats així fins a arribar al seu estadi funcional. Com que la traducció genètica és la fase més important de la síntesi de proteïnes, sovint es considera sinònim de traducció.

Com que existeixen 20 aminoàcids diferents i només hi ha quatre nucleòtids a l’ARNm (Adenina, Uracil, Citosina i Guanina), és evident que la relació no pot ser un aminoàcid per cada nucleòtid, ni tampoc per cada dos nucleòtids, ja que els quatre, presos de dos en dos, només donen setze possibilitats. La colinearietat ha d’establir-se com a mínim entre cada aminoàcid i triplets de nucleòtids. Com que hi ha seixanta-quatre triplets diferents (combinació de quatre elements o nucleòtids presos de tres en tres amb repetició), és obvi que alguns aminoàcids han de tenir correspondència amb diversos triplets diferents. Els triplets que codifiquen aminoàcids es denominen codons. La confirmació d’aquesta hipòtesi es deu a Nirenbert, Ochoa i Khorana. En la biosíntesi de proteïnes es poden distingir les etapes següents:

2000px-Protein_synthesis.svgActivació dels aminoàcids

Els aminoàcids, en presència de l’enzim aminoacil-ARNt-sintetasa i d’ATP, són capaços d’unir-se a un ARNt específic i donen lloc a un aminoacil-ARNt, alliberant-se AMP, fosfat i quedant lliure l’enzim, que torna a actuar.

Iniciació de la síntesi de proteïnes

És la primera etapa de la traducció o síntesi de proteïnes. L’ARNm s’uneix a la subunitat menor dels ribososmes. A aquests s’associa l’aminoacil-ARNt, gràcies al fet que l’ARNt té en una de les seues anses un triplet de nucleòtids denominat anticodó, que s’associa al primer triplet codó de l’ARNm, segons la complementarietat de les bases. A aquest grup de molècules s’uneix la subunitat ribosòmica major, formant-se el complex ribosòmic o complex actiu. Tots aquests processos estan catalitzats pels anomenats factors d’iniciació (FI). El primer triplet o codó que es tradueix és generalment l’AUG, que correspon amb l’aminoàcid metionina eneucariotes. En procariotes és la formilmetionina.

Elongació de la cadena polipeptídica

El complex ribosomal posseeix dos llocs d’unió o centres. El centre peptidil o centre P, on se situa el primer aminoacil-ARNt i el centre acceptor de nous aminoacil-ARNt o centre A. El radical carboxil (-COOH) de l’aminoàcid iniciat s’uneix amb el radical amina (NH2) de l’aminoàcid següent mitjançant enllaç peptídic. Aquesta unió és catalitzada per l’enzim peptidil-transferasa. El centre P queda perquè ocupat per un ARNt sense aminoàcid. L’ARNt sense aminoàcid ix del ribosoma. Es produeix la translocació ribosomal. El dipeptil-ARNt queda ara al centre P. Tot això és catalitzat pels factors d’elongació (FE) i precisa GTP. Segons la terminació de la tercera cuera, apareix el tercer aminoacil-ARNt i ocupa el centre A. Després, es forma el tripèptid en A i posteriorment el ribosoma realitza la seua segona translocació. Aquests passos es poden repetir múltiples vegades, fins a centenars de vegades, segons el nombre d’aminoàcids que continga el polipèptid.

Terminació de la síntesi de la cadena polipeptídica

El final de la síntesi ve informat pels anomenats triplets sense sentit. Són tres: UAA, UAG i UGA. No hi ha cap ARNt l’anticuera del qual siga complementari d’ells i, per tant, la biosíntesi del polipèptid s’interromp. Indiquen que la cadena polipeptídica ja ha acabat. Aquest procés ve regulat pels factors R.

Un ARNm, si és prou llarg, pot ser llegit o traduït per diversos ribosomes al mateix temps, l’un darrere de l’altre. Al microscopi electrònic s’observa com un rosari de ribosomes que es denomina polirribosoma.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s