El Proceso de Transcripción Del ADN al ARN

El ADN, el portador del código genético en el núcleo celular, necesita transmitir sus instrucciones al citoplasma, donde muchas funciones celulares tienen lugar. Este transporte de información se logra a través de un proceso denominado transcripción, en el cual el código del ADN se convierte en ARN. Este ARN recién formado se difunde desde el núcleo a través de los poros nucleares hacia el citoplasma, donde juega un papel crucial en la síntesis de proteínas.

Síntesis de ARN: Un Proceso Esencial

La transcripción comienza con la síntesis de ARN en el núcleo. Durante este proceso, las dos hebras de ADN se separan, y una de ellas sirve como plantilla para la formación del ARN. Los tripletes de bases en el ADN dan lugar a la formación de tripletes complementarios en el ARN, conocidos como codones. Estos codones luego controlan la secuencia de aminoácidos en una proteína que se sintetiza en el citoplasma.

Componentes y Activación del ARN

Los bloques básicos del ARN son similares a los del ADN, pero con algunas diferencias clave: en el ARN, el azúcar ribosa reemplaza al azúcar desoxirribosa y la pirimidina uracilo reemplaza a la timina. Estos bloques básicos se combinan para formar cuatro nucleótidos que contienen las bases adenina, guanina, citosina y uracilo.

El siguiente paso en la síntesis de ARN es la activación de los nucleótidos, que implica la adición de dos radicales fosfato a cada nucleótido para formar trifosfatos. Estos trifosfatos contienen enlaces de fosfato de alta energía, derivados del ATP, que proporcionan la energía necesaria para las reacciones químicas que añaden un nuevo nucleótido de ARN al extremo de la cadena de ARN.

Transcripción: Paso a Paso

El proceso de transcripción se realiza bajo la influencia de la enzima ARN polimerasa, siguiendo estos pasos:

1. Reconocimiento del Promotor: La ARN polimerasa se une a una secuencia de nucleótidos en el ADN denominada promotor, ubicada cerca del inicio del gen.
2. Desenrollamiento del ADN: La ARN polimerasa desenrolla dos vueltas de la hélice de ADN y separa las hebras.
3. Formación de la Cadena de ARN: La ARN polimerasa se desplaza a lo largo de la hebra de ADN y comienza a formar la cadena de ARN, uniendo nucleótidos complementarios al ADN.
4. Elongación de la Cadena de ARN: Los nucleótidos sucesivos de ARN se unen entre sí para formar una hebra continua de ARN.
5. Terminación: Cuando la ARN polimerasa alcanza el extremo del gen, encuentra una secuencia de nucleótidos denominada secuencia terminadora, que provoca la separación de la polimerasa del ADN y la liberación de la hebra de ARN en el nucleoplasma.

Tipos de ARN y sus Funciones

Hay varios tipos de ARN, cada uno con funciones específicas e independientes en la síntesis de proteínas:

1. ARN mensajero precursor (pre-ARNm): Una cadena única inmadura de ARN procesada en el núcleo para formar ARNm maduro. Incluye intrones y exones, que son eliminados y conservados respectivamente en el proceso de splicing.
2. ARN nuclear pequeño (ARNnp): Dirige el splicing del pre-ARNm para formar ARNm.
3. ARN mensajero (ARNm): Transporta el código genético al citoplasma para controlar la formación de proteínas.
4. ARN ribosómico (ARNr): Junto con proteínas, forma los ribosomas, las estructuras donde se ensamblan las proteínas.
5. ARN de transferencia (ARNt): Transporta los aminoácidos activados hacia los ribosomas para su uso en el montaje de proteínas.
6. MicroARN (ARNmi): Moléculas de ARN monocatenario que regulan la transcripción y la traducción génicas.

El Papel del ARNt en la Síntesis de Proteínas

Cada tipo de ARNt se combina específicamente con uno de los 20 aminoácidos y lo transporta hacia los ribosomas. El código del ARNt que le permite reconocer un codón específico en el ARNm es un triplete de bases nucleotídicas denominado anticodón. Durante la formación de la proteína, las tres bases del anticodón se combinan con las bases de los codones del ARNm, alineando los aminoácidos respectivos en la cadena de ARNm y estableciendo la secuencia adecuada de aminoácidos en la proteína.

Conclusión

El proceso de transcripción es vital para la transferencia de información genética del ADN al ARN, permitiendo así el control de la síntesis de proteínas en el citoplasma. Este mecanismo preciso y complejo asegura que las instrucciones genéticas se conviertan en acciones funcionales dentro de la célula, destacando la maravilla de la biología molecular en su máxima expresión.

(1) Gino Levis A. [The participation of natural DNA-RNA complexes in the process of genetic transcription]. Riv Biol. 1967 Jul-Dec;60(3):521-57. Multiple languages. PMID: 4888594.