7.9B: La relación entre genes y proteínas

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Las proteínas, codificadas por genes individuales, orquestan casi todas las funciones de la célula.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Describir transcripción y traducción

Claves para llevar

Puntos Clave

Los genes están compuestos por ADN dispuesto en cromosomas.
Algunos genes codifican ARN estructurales o reguladores. Otros genes codifican proteínas.
La replicación copia el ADN; la transcripción usa ADN para hacer ARN complementarios; la traducción usa ARNm para producir proteínas.
En las células eucariotas, la replicación y transcripción tienen lugar dentro del núcleo mientras que la traducción tiene lugar en el citoplasma.
En las células procariotas, la replicación, transcripción y traducción ocurren en el citoplasma.

Términos Clave

ADN: un biopolímero de ácidos desoxirribonucleicos (un tipo de ácido nucleico) que tiene cuatro grupos químicos diferentes, llamados bases: adenina, guanina, citosina y timina
ARN mensajero: El ARN mensajero (ARNm) es una molécula de ARN que codifica un “plano” químico para un producto proteico.
proteína: cualquiera de las numerosas moléculas grandes y complejas producidas de manera natural compuestas por una o más cadenas largas de aminoácidos, en las que los grupos de aminoácidos se mantienen unidos por enlaces peptídicos

Genes y Proteínas

Desde el redescubrimiento de la obra de Mendel en 1900, la definición del gen ha progresado desde una unidad abstracta de herencia a una entidad molecular tangible capaz de replicación, transcripción, traducción y mutación. Los genes están compuestos por ADN y están dispuestos linealmente en los cromosomas. Algunos genes codifican ARN estructurales y reguladores. Cada vez hay más evidencia de investigaciones que perfila el transcriptoma de células (el conjunto completo de todos los transcritos de ARN presentes en una célula) de que estos pueden ser las clases más grandes de ARN producidos por células eucariotas, superando con creces a los ARN mensajeros que codifican proteínas (ARNm), pero los 20,000 que codifican proteínas los genes que se encuentran típicamente en las células animales, y los 30, o00 genes que codifican proteínas que se encuentran típicamente en las células vegetales, sin embargo, tienen enormes impactos en el funcionamiento celular.

Los genes que codifican proteínas especifican las secuencias de aminoácidos, que son los bloques de construcción de las proteínas. A su vez, las proteínas son responsables de orquestar casi todas las funciones de la célula. Tanto los genes que codifican proteínas como las proteínas que son sus productos génicos son absolutamente esenciales para la vida tal como la conocemos.

imagen — Figura: **Genes Codifican Proteínas**: Los genes, que se portan sobre (a) cromosomas, son instrucciones linealmente organizadas para elaborar las moléculas de ARN y proteínas que son necesarias para todos los procesos de la vida. La proteína (b) interleucina-2 y (c) la proteína alfa-2u-globulina son solo dos ejemplos de la matriz de diferentes estructuras moleculares que están codificadas por genes.

Replicación, Transcripción y Traducción son los tres procesos principales utilizados por todas las células para mantener su información genética y convertir la información genética codificada en el ADN en productos génicos, que son ARN o proteínas, dependiendo del gen. En las células eucariotas, o aquellas células que tienen un núcleo, la replicación y transcripción tienen lugar dentro del núcleo mientras que la traducción se realiza fuera del núcleo en el citoplasma. En las células procariotas, o aquellas células que no tienen núcleo, los tres procesos ocurren en el citoplasma.

La replicación es la base de la herencia biológica. Copia el ADN de una célula. La enzima ADN polimerasa copia una única molécula de ADN bicatenario parental en dos moléculas de ADN bicatenario hijas. La transcripción produce ARN a partir del ADN. La enzima ARN polimerasa crea una molécula de ARN que es complementaria a un tramo de ADN que codifica genes. La traducción hace proteína a partir de ARNm. El ribosoma genera una cadena polipeptídico de aminoácidos usando ARNm como molde. La cadena polipeptídico se pliega para convertirse en una proteína.

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