GENÉTICA MOLECULAR, TRANSCRIPCIÓN

1. GENES Y PROTEÍNAS

Los genes están formados por ADN, que es la molécula que porta la información genética para sintetizar una cadena peptídica, aunque quienes llevan a cabo las funciones vitales del metabolismo son las proteínas. Como son las proteínas las que llevan a cabo estas funciones, debe haber un mecanismo que permita a los genes expresar su formación en forma de proteínas. Por lo que la información va del ADN al ARNm y por último a la proteína.

2. EXPRESIÓN DE LOS GENES

La expresión genética es el proceso por el cual el ADN pasa a proteína, dándose en dos etapas sucesivas;

• Transcripción- Proceso durante el cuál una cadena de ADN actúa como molde para la síntesis de ARN complementario. Solo se expresan los genes con la información para fabricar una cadena peptídica. Algunos genes se transcriben pero no se traducen, ya que sintetizan otros ARN, y hay secuencias génicas que son reguladoras y no se transcriben ni traducen, ya que son indicadores.
• Traducción- Se produce la biosíntesis de proteínas mediante la información del ARNm transcrito que se traduce a una cadena peptídica por los ribosomas según el código genético. 

2.1. EXPRESIÓN GENÉTICA EN PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

Podemos ver diferencias en la expresión de los genes entre eucariotas y procariotas.

3.TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS

Es la primera fase de la expresión génica que transfiere la información del ADN al ARN. En las eucariotas los ARN se sintetizan en el núcleo y después se unen a los ribosomas para ayudar a la traducción. Mitocondrias y cloroplastos también transcriben y traducen. La mayor parte de la transcripción consiste en la síntesis de ARNm, para lo que se necesita una cadena de ADN molde, ribonucleótidos trifosfato y la enzima ARN polimerasa II. Este proceso se divide a su vez en iniciación, elongación y terminación.

3.1. ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LA SÍNTESIS DEL ARNm

1. Cadena de ADN molde. Solo se transcribe una, la otra es la codificante. La hebra molde se lee en dirección 3´>5´, y la codificante se sitúa arriba en dirección 5´>3´.
2. Ribonucleótidos. Son ribonucleótidos de A,G,C, y U activados, es decir en forma trifosfato. El ARNm se sintetiza por la unión de enlaces éster.
3. ARN polimerasa II. Sintetiza el ARNm complementario de la hebra molde, para lo que; reconoce la secuencias promotoras, recorre la hebra molde en dirección 3´>5´ reconociendo su secuencia de bases y colocando sus complementarios, cataliza la formación de enlaces éster y reconoce la secuencia de terminación de la hebra molde.

3.2. ETAPAS DE LA TRANSCRIPCIÓN DEL ARNm

Como los genes están fragmentados se leen los intrones y exones. Hay tres etapas sucesivas en la transcripción:

• INICIACIÓN. Se activan mediante factores de transcripción a las 3 clases de secuencias reguladoras; el promotor (secuencia más cercana al inicio), secuencias potenciadoras a las que se unen los factores activadores de la transcripción cuya funciones son desempaquetar la cromatina y facilitar la unión de los factores basales, y por último las secuencias silenciadoras a la que se unen los factores represores de la transcripción.
• ELONGACIÓN. La ARN polimerasa II reconoce la hebra molde y sintetiza ARNm transcrito primario.
• TERMINACIÓN. La ARN polimerasa II reconoce la señal de poliadenilación (TTATTT) al final del último axón.

3.3. MADURACIÓN POSTRANSCRIPCIONAL

Este proceso consiste en modificar los extremos del ARNm, eliminar los intrones y cambiando algunas secuencias. Se añade en 5´una "caperuza" de metil-guanosina trifosfato, que protege al pre-ARNm de las nucleasas y sirve para reconocer el inicio de la traducción por los ribosomas. Se añade en 3´una "cola" de poli-A, que funciona como fin de transcripción, y también protege el extremo. Se corta intrones y pegado de exones y por último se corrigen nucleótidos del pre-ARN.

Fuentes: BioGeo, Libro biología 2º Bach, BIOINNOVA, Khan Academy