Transcripción y estructura de ARNm
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Un gen es una cadena de nucleótidos en el ADN dúplex que codifica un ARNm, que a su vez codifica para proteína. Solo una cadena del ADN dúplex se copia en ARNm (Figura 1.22). A veces los genes se superponen, y en algunos de esos casos se copia cada hebra de ADN, pero cada una para un ARNm diferente. La cadena de ADN que lee lo mismo que la secuencia de ARNm es la cadena no molde. La cadena que se lee como el complemento inverso del ARNm es la cadena molde.
Nota
El término “hebra de sentido” tiene dos usos opuestos (desafortunadamente). Sidney Brenner lo utilizó por primera vez para designar la hebra que sirvió como plantilla para hacer ARN (cadena inferior arriba), y esto todavía se usa en muchos textos genéticos. Sin embargo, ahora muchos autores utilizan el término para referirse a la hebra que lee lo mismo que el ARNm (cadena superior arriba). “La misma confusión se aplica al término “" cadena codificante "” que puede referirse a la cadena que codifica ARNm (cadena inferior) o la cadena “" que codifica "” la proteína (cadena superior).” Curiosamente, “antisentido” se usa exclusivamente para referirse a la hebra que es el complemento inverso del ARNm (cadena inferior).
La Figura 1.22 ayuda a ilustrar el origen de los términos utilizados en la expresión génica. Copiar la información del ADN en ARN permanece en el mismo “lenguaje” en que ambos polímeros son ácidos nucleicos, de ahí que el proceso se llame transcripción. Una analogía sería escribir ejercicios donde tuvieras que copiar, por ejemplo, un poema, de un libro a tu papel; transcribías el poema, pero aún está en inglés. Convertir la información de ARN en ADN equivale a convertir de un “lenguaje” a otro, en este caso de un tipo de polímero (el ARN de ácido nucleico) a uno diferente (un polipéptido o proteína). De ahí que el proceso se llame traducción. Esto es análogo a traducir un poema escrito en francés al inglés.
La Figura 1.23 ilustra el punto de que un gen puede ser más largo que la región que codifica la proteína debido a regiones 5' y/o 3' no traducidas.
Los ARNm eucariotas tienen unión covalente de nucleótidos en los extremos 5' y 3', y en algunos casos los nucleótidos se agregan internamente (un proceso llamado edición de ARN). Un trabajo reciente muestra que también se agregan nucleótidos adicionales después de la transcripción a algunos ARNm bacterianos.
Las señales reguladoras pueden considerarse partes de genes
Para expresar un gen en el momento correcto, el ADN también transporta señales para iniciar la transcripción (por ejemplo, promotores), señales para regular la eficiencia de iniciar la transcripción (por ejemplo, operadores, potenciadores o silenciadores) y señales para detener la transcripción (por ejemplo, terminadores). Mínimamente, un gen incluye la unidad de transcripción, que es el segmento de ADN que se copia en ARN en el transcrito primario. Las señales que dirigen a la ARN polimerasa para comenzar en el sitio correcto, y otros segmentos de ADN que influyen en la eficiencia de este proceso son elementos reguladores para el gen. También se pueden considerar que forman parte del gen, junto con la unidad de transcripción.