El cuerpo necesita muchas sustancias para mantenerse sano, una de las cuales es la proteína. Las proteínas, o en griego se denominan protos (ante todo) en sí mismas, son compuestos orgánicos complejos con alto peso molecular que son polímeros de monómeros de aminoácidos que están unidos entre sí (cadenas animoácidas) con enlaces peptídicos. Las moléculas de proteína contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y, a veces, azufre y fósforo. ¿Papel? como la base de un edificio llamado cuerpo humano. Por tanto, su existencia es muy importante. Pero, por supuesto, la proteína no solo viene. Esto debe establecerse y la formación o síntesis de proteínas se lleva a cabo mediante la participación de muchas "partes", incluidos el ADN y el ARN.
Entonces, antes de saber más sobre estas dos cosas (ADN y ARN), es bueno que conozcamos primero el significado de la síntesis de proteínas.
La síntesis de proteínas es en realidad un proceso para convertir aminoácidos lineales en proteínas en el cuerpo. Aquí, las funciones del ADN y el ARN son importantes porque están involucradas en el proceso. La molécula de ADN es la fuente de codificación para que los ácidos nucleicos se conviertan en los aminoácidos que forman las proteínas, no directamente involucrados en el proceso. Mientras que las moléculas de ARN son el resultado de la transcripción de moléculas de ADN en una célula. Esta molécula de ARN luego se traduce en aminoácidos como un bloque de construcción de proteínas.
Hay tres aspectos importantes en el mecanismo de síntesis de proteínas, a saber, la ubicación de la síntesis de proteínas en las células; el mecanismo para la transferencia de información o el resultado de la transformación del ADN al sitio de síntesis de proteínas; y el mecanismo de los aminoácidos que componen las proteínas de una célula para separarse y formar proteínas específicas.
La síntesis de proteínas tiene lugar en el ribosoma, uno de los orgánulos pequeños y densos de la célula (también el núcleo) mediante la producción de una proteína no específica o apropiada a partir del ARNm que se traduce. El ribosoma en sí tiene un diámetro de aproximadamente 20 nm y consta de un 65% de ARN ribosómico (ARNr) y un 35% de proteína ribosómica (denominada ribonucleoproteína o RNP).
Proceso de fabricación de proteínas
Básicamente, las células utilizan la información genética (genes) contenida en el ADN para producir proteínas. El proceso de elaboración de proteínas o síntesis de proteínas se divide en tres pasos, a saber, transcripción, traducción y plegamiento de proteínas.
1. Transcripción
La transcripción es el proceso de formación de ARN a partir de una de las bandas de la plantilla de ADN (sentido del ADN). En esta etapa, se producirán 3 tipos de ARN, a saber, ARNm, ARNt y ARNr.
Esta etapa puede tener lugar en el citoplasma iniciando el proceso de apertura de las cadenas dobles que son propiedad del ADN con la ayuda de la enzima ARN polimerasa. En esta etapa, hay una sola cadena que sirve como cadena de sentido, mientras que la otra cadena que se origina en el par de ADN se llama cadena antisentido.
La etapa de transcripción en sí se divide en 3: etapas de inicio, alargamiento y terminación.
Iniciación
La ARN polimerasa se une a las cadenas de ADN, llamadas promotores, que se encuentran cerca del comienzo de un gen. Cada gen tiene su propio promotor. Una vez unida, la ARN polimerasa separa las hebras dobles de ADN, proporcionando una plantilla o plantilla para la hebra sencilla lista para la transcripción.
Alargamiento
Una hebra de ADN, la hebra de moho, actúa como plantilla para su uso por la enzima ARN polimerasa. Mientras 'lee' esta impresión, la ARN polimerasa forma la molécula de ARN a partir del nucleótido, creando una cadena que crece de 5 ′ a 3 ′. El ARN de transcripción transporta la misma información de las cadenas de ADN que no son molde (codificantes).
Terminación
Esta secuencia indica que se ha completado la transcripción de ARN. Después de ser transcrito, la ARN polimerasa libera la transcripción del ARN.
2. Traducción
La traducción es el proceso de secuencias de nucleótidos en ARNm que se traducen en secuencias de aminoácidos de la cadena polipeptídica. Durante este proceso, la célula "lee" la información sobre el ARN mensajero (ARNm) y lo usa para producir una proteína.
Hay al menos 20 tipos de aminoácidos necesarios para poder formar proteínas que provienen de la traducción del codón del ARNm. En un ARNm, las instrucciones para producir polipéptidos son ARN de nucleótidos (adenina, uracilo, citosina, guanina) que se lee en grupos de tres nucleótidos, los grupos de tres se denominan codones. Además, algunos de estos aminoácidos producirán cadenas polipeptídicas específicas y luego formarán proteínas específicas.
El proceso de traducción en sí se divide en 3 etapas:
Etapa inicial o iniciación
En esta etapa, los ribosomas se ensamblan alrededor del ARNm que se leerá y el primer ARNt que lleva el aminoácido metionina (que coincide con el codón de inicio, AUG). Esta sección es necesaria para que se pueda iniciar la fase de traducción.
Alargamiento o extensión de la cadena
Esta es la etapa en la que se extiende la cadena de aminoácidos. Aquí, el ARNm se lee un codón a la vez, y el aminoácido correspondiente al codón se agrega a la cadena de proteína. Durante el alargamiento, el tRNA pasa por los sitios A, P y E del ribosoma. Este proceso se repite una y otra vez a medida que se leen nuevos codones y se agregan nuevos aminoácidos a la cadena.
Terminación
Esta es la etapa en la que se libera la cadena polipeptídica. Este proceso comienza cuando un codón de parada (UAG, UAA o UGA) ingresa al ribosoma, separando la cadena polipeptídica del tRNA y abandonando el ribosoma.
3. Plegado de proteínas
La cadena polipeptídica recién sintetizada no funciona hasta que sufre ciertas modificaciones estructurales como la adición de carbohidratos de cola (glicosilación), lípidos, grupos protésicos, etc., para que sea funcional, se lleva a cabo mediante modificación postraduccional y plegamiento de proteínas.
El plegamiento de proteínas se divide en cuatro niveles, a saber, el nivel primario (cadenas polipeptídicas lineales); nivel intermedio (hélice α y lámina plegada β); nivel terciario (forma fibrosa y circular); y nivel cuaternario (complejo proteico con dos o más subunidades.
Nota
Hay 61 codones conocidos para aminoácidos. Cada codón se "lee" para construir un aminoácido específico a partir de los 20 aminoácidos que normalmente se encuentran en las proteínas.
Un codón, llamado AUG, tiene la función de construir el aminoácido metionina y también actúa como un codón de inicio para señalar el inicio de la producción de proteínas.
Los tres codones que no producen aminoácidos, llamados codón de terminación, incluyen UAA, UAG y UGA. Los tres le dicen a la célula cuando se completa la fabricación del polipéptido.
