¿Qué hacen los genes en la síntesis de proteínas?

Control Genético de la Síntesis Proteica, las Funciones de la Célula y la Reproducción Celular

La vida en su nivel más fundamental es dirigida por los genes, que desempeñan un papel crucial en el control de la síntesis de proteínas, las funciones celulares y la reproducción celular. Los genes, ubicados en el núcleo celular, son responsables de la regulación de estos procesos esenciales.

Síntesis Proteica: Desde el ADN hasta las Proteínas

Los genes controlan la síntesis de proteínas en la célula y, por lo tanto, la función celular. Las proteínas son componentes clave en casi todas las funciones celulares, actuando tanto como enzimas que catalizan reacciones químicas como componentes estructurales de la célula.

Cada gen es una molécula de ADN de dos hebras helicoidales. El ADN controla la formación del ARN (ácido ribonucleico), que a su vez se dispersa por la célula para controlar la síntesis de proteínas específicas. Este proceso, que va desde la transcripción del código genético en el núcleo hasta la traducción del código de ARN y la formación de proteínas en el citoplasma, se conoce como expresión génica.

Transcripción y Traducción: Los Pasos Fundamentales

El proceso de síntesis proteica comienza con la transcripción del ADN en ARN mensajero (ARNm). Este ARNm se transporta fuera del núcleo hacia los ribosomas en el citoplasma, donde tiene lugar la traducción del código genético para formar proteínas.

Dado que existen cerca de 30.000 genes en cada célula, es posible formar una gran variedad de proteínas diferentes. De hecho, las moléculas de ARN transcritas a partir del mismo gen pueden ser procesadas de distintas formas por la célula, dando lugar a versiones alternativas de la misma proteína. El número total de proteínas diferentes producidas en el ser humano se estima en al menos 100.000.

Estructura del ADN: El Código de la Vida

El ADN está compuesto por nucleótidos, que se organizan para formar dos hebras unidas de manera laxa. Cada nucleótido está formado por una molécula de ácido fosfórico, una molécula de desoxirribosa y una de las cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, timina y citosina. Las bases purínicas (adenina y guanina) siempre se unen con las bases pirimidínicas (timina y citosina) en la otra hebra.

El Código Genético: Tripletes de Bases

El código genético consta de tripletes de bases. Cada grupo de tres bases sucesivas en la hebra de ADN constituye una “palabra” del código genético, controlando la secuencia de aminoácidos en la proteína que se formará en el citoplasma. Por ejemplo, una secuencia de adenina, timina y guanina constituye una palabra, mientras que una secuencia de citosina, guanina y timina constituye otra, con significados completamente diferentes. La secuencia de estas palabras sucesivas en el ADN es lo que se conoce como código genético.

Impacto de la Síntesis Proteica en la Función Celular

Las proteínas desempeñan roles esenciales en la célula. Actúan como:

1. Estructuras celulares: Componentes físicos de la célula.
2. Enzimas: Catalizadores de reacciones químicas esenciales para la vida.

Conclusión

El control genético de la síntesis proteica es fundamental para la vida celular. A través de la transcripción y traducción del código genético, los genes dirigen la producción de una diversidad inmensa de proteínas, asegurando que las células funcionen correctamente y se reproduzcan de manera eficiente. Este proceso destaca la complejidad y la precisión del control genético en la regulación de las funciones vitales del organismo.

(1) BRENNER S, JACOB F, MESELSON M. An unstable intermediate carrying information from genes to ribosomes for protein synthesis. Nature. 1961 May 13;190:576-581. doi: 10.1038/190576a0. PMID: 20446365.