Traducción del ARN

Conoce el proceso molecular mediante el cual se forman las proteínas en los ribosomas, por medio de la lectura del ARN en estos.

La información genética contenida en el ADN de las células se expresa a través de un intermediario molecular simple: el ARN, el cual puede salir del núcleo de las células y ser leído por los ribosomas que se encuentran en el citoplasma o en el retículo endoplasmático rugoso. En los ribosomas se lleva a cabo el proceso de síntesis de las proteínas a partir de la lectura de distintos codones presentes en el ARN mensajero (ARN_m). Los ribosomas están formados por proteínas y ARN ribosomal (ARN_r). Poseen 2 subunidades, las cuales se diferencian por sus coeficientes de sedimentación. En total, el coeficiente de sedimentación de un ribosoma eucarionte es de 80 S.

El proceso mediante el cual los ribosomas leen un transcripto de ARN_m codón a codón y forman una proteína es denominado traducción.

En los organismos eucariontes, la traducción ocurre de manera posterior a la transcripción, en tanto que en organismos procariontes, está acoplada a la transcripción. Para que la traducción comience, es necesario que se asocien las subunidades ribosomales, y así puedan leer el ARN_m a través de moléculas de ARN de transferencia (ARN_t). El ARN_t se encuentra en el citoplasma (o en el retículo endoplasmático rugoso) y se produce a partir de la transcripción de ciertas porciones del ADN que no codifican para proteínas (nucléolo). Forma una estructura secundaria producto de la complementariedad parcial de algunas de sus zonas y porta un aminoácido determinado asociado a él. Cada ARN_t es específico para un aminoácido en particular. El ARN_t se une por el extremo 3’ al aminoácido que le corresponde, en tanto que se une por complementariedad de bases al ARN_m por una porción llamada anticodón.

El proceso de traducción en eucariontes siempre comienza con el reconocimiento y lectura del codón AUG, el cual es reconocido por su anticodón UAC que porta el aminoácido metionina. En procariontes, esto es igual, con la salvedad de que la metionina presenta un grupo químico llamado formil-metionina. Existen múltiples codones que no codifican para ningún aminoácido, y que actúan como codones “stop” (UAA, UAG, UGA). Al estar este proceso extendido en todas las formas de vida, se dice que el mecanismo de traducción es universal. En general, la formación de un polipéptido (proteína) está dada por el siguiente mecanismo:

• El ribosoma posee en su subunidad mayor 2 sitios, el sitio P y A. una vez se han unido las subunidades del ribosoma, el sitio A reconoce la secuencia de inicio AUG en el ARN_m a través del anticodón del ARN_t que porta la metionina.
• Una vez ocurre este reconocimiento, es leído el siguiente triplete, el cual es reconocido por su ARN_t y anticodón respectivo, insertando el aminoácido correspondiente. Se forma entre un aminoácido y otro un enlace peptídico.
• El ribosoma se mueve sobre el ARN_m, dejando descubierto el sitio P, mientras que el sitio A queda ocupado por el ARN_t del segundo triplete. El primer ARN_t es liberado, dejando solamente el aminoácido que portaba.
• Se repite el proceso descrito arriba la cantidad de veces que se requiera en función de los tripletes que posea el ARN_m hasta encontrar una secuencia de término. Esta fase se llama elongación.

Código genético

La secuenciación de todas las posibilidades de codones asociados a anticodones que portan sus respectivos aminoácidos permitió a los científicos generar una tabla donde se listan todas las combinaciones posibles, la cual es conocida como código genético. En esta tabla se enumeran los aminoácidos relacionados a sus codones, más los codones de inicio y término de la traducción. Las características del código genético son:

• Universalidad: el mecanismo de traducción está extendido en todas las formas de vida (procariontes y eucariontes), presentando variaciones muy sutiles y mínimas.
• Especificidad y continuidad: un codón codifica solo un aminoácido. Además, el ribosoma lee triplete a triplete, sin saltarse bases del ARN_m.
• Degenerado: los codones son redundantes (hay varios codones para el mismo aminoácido), pero no ambiguos (esos codones siguen siendo específicos).