¿Cuáles son los diferentes métodos de producción de proteínas?
El método estándar de producción de proteínas o síntesis de proteínas incluye dos partes: transcripción de proteínas y traducción de proteínas. La transcripción de proteínas hace una copia de ácido ribonucleico (ARN) de un gen que lleva el modelo para producir la proteína necesaria. En la traducción de proteínas, el ARN se usa para hacer una proteína usando bloques de construcción de aminoácidos. Las bacterias, que son procariotas, producen proteínas con un método más simple que no implica cambios posteriores a la transcripción ni a la traducción. Los animales más complejos, como los humanos, son eucariotas y realizan modificaciones en el ARN y las proteínas durante la producción de proteínas.
La transcripción de proteínas tiene lugar en el núcleo de una célula, donde está contenido el ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN es la parte genética o hereditaria de una célula, y los genes que contiene controlan las proteínas que luego se producen en la célula. Durante la transcripción, se usa un gen de ADN para producir ARN mensajero (ARNm), que es una copia de ARN. La ARN polimerasa, una enzima, realiza la transcripción.
El proceso de traducción de proteínas se realiza en el citoplasma de la célula, que es todo en la célula fuera del núcleo. En la traducción, la copia de ARNm de un gen se usa para agregar aminoácidos en el orden correcto para producir la proteína. La traducción utiliza una estructura llamada ribosoma para producir proteínas.
El ARNm contiene codones, cada uno de los cuales codifica uno de los 20 aminoácidos. El ribosoma intercala el ARNm. El ARN de transferencia (ARNt) se usa para incorporar un nuevo aminoácido que coincide con el codón expuesto en el ARNm. Luego, todo cambia, un nuevo codón está disponible y un nuevo tRNA trae el siguiente aminoácido. Esto continúa hasta que se alcanza un codón de parada, lo que indica que la proteína se produce por completo.
Hay una manera fácil de recordar qué métodos de producción de proteínas hacen qué. Transcribir algo es copiarlo. El ADN y el ARN son moléculas muy similares, por lo que tomar ADN y hacer una copia de ARN sería transcribir, por lo que este paso se llama transcripción.
Traducir es tomar un idioma y descifrarlo a otro idioma. El ARN y las proteínas están hechos con diferentes bloques de construcción y, por lo tanto, son moléculas muy diferentes. Hay un código genético universal que se utiliza para traducir lo que está en el ARN en los bloques de construcción de aminoácidos de una proteína, por lo que convertir el ARN en proteína se llama traducción.
Las células eucariotas, que incluyen la mayoría de los animales desde la levadura hasta los humanos, realizan modificaciones posteriores a la transcripción y a la traducción durante la producción de proteínas. Los cambios posteriores a la transcripción implican un proceso llamado empalme, que es necesario para hacer una molécula de ARNm funcional. Una transcripción previa al ARNm contiene dos partes, los exones que son necesarios para el segundo paso de la producción de proteínas y los intrones que no son necesarios. En el empalme, los intrones se cortan y los exones se vuelven a unir. Durante el empalme, los exones también se pueden reorganizar a partir de un gen para crear diferentes proteínas.
Las modificaciones posteriores a la traducción implican ayudar a que la proteína se pliegue y dirigir adecuadamente la proteína en la célula. A menudo, una proteína comienza con lo que se llama un péptido señal. Este péptido señal actúa como una dirección para dirigir la proteína hacia donde se necesita en la célula y luego se elimina después de que la proteína llega a su designación. La mayoría de las proteínas eucariotas no pueden, por sí solas, plegarse en sus formas tridimensionales específicas. Las proteínas chaperonas ayudan a las proteínas a plegarse en moléculas funcionales.