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Transcripción vs. Traducción

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DNA is transcribed into RNA during the first step of gene expression

La evolución, o el cambio de especie a lo largo del tiempo, es impulsada por el proceso de selección natural.Para que la selección natural funcione, los individuos dentro de una población de una especie deben tener diferencias dentro de los rasgos que expresan. Individuos con los rasgos deseables y & amp; amp; nbsp; porque su entorno sobrevivirá el tiempo suficiente para reproducir y transmitir los genes que codifican esas características a sus descendientes.

Individuos que se consideran & amp; # x201C; unfit & amp; # x201D; porque su entorno morirá antes de que puedan transmitir esos genes indeseables a la próxima generación. Con el tiempo, solo los genes que codifican la adaptación deseable se encontrarán en el acervo genético.

La disponibilidad de estos rasgos depende de la expresión génica.

La expresión génica es posible gracias a las proteínas que producen las células durante & amp; amp; nbsp; y traducción. Dado que los genes están codificados en el ADN y el ADN se transcribe y traduce en proteínas, la expresión de los genes se controla mediante qué partes del ADN se copian y se convierten en proteínas.

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Transcripción

El primer paso de la expresión génica se llama transcripción. La transcripción es la creación de una molécula de ARN mensajero & amp; nbsp; que es el complemento de una sola cadena de ADN. Los nucleótidos de ARN flotantes libres se combinan con el ADN siguiendo las reglas de emparejamiento base. En la transcripción, la adenina se combina con el uracilo en el ARN y la guanina se combina con la citosina. La molécula de ARN polimerasa coloca la secuencia de nucleótidos de ARN mensajero en el orden correcto y los une.

También es la enzima responsable de verificar errores o mutaciones en la secuencia.

Después de la transcripción, la molécula de ARN mensajero se procesa a través de un proceso llamado empalme de ARN. Se cortan partes del ARN mensajero que no codifican la proteína que debe expresarse y las piezas se vuelven a unir.

También se agregan tapas y colas protectoras adicionales al ARN mensajero en este momento. Se puede hacer un empalme alternativo al ARN para hacer que una sola cadena de ARN mensajero pueda producir muchos genes diferentes. Los científicos creen que así es como pueden ocurrir las adaptaciones sin mutaciones a nivel molecular.

Ahora que el ARN mensajero está completamente procesado, puede dejar el núcleo a través de los poros nucleares dentro de la envoltura nuclear y proceder al citoplasma donde se encontrará con un ribosoma y se traducirá. Esta segunda parte de la expresión génica es donde se produce el polipéptido real que eventualmente se convertirá en la proteína expresada.

En traducción, el ARN mensajero se intercala entre las subunidades grandes y pequeñas del ribosoma. El ARN de transferencia traerá el aminoácido correcto al complejo de ARN ribosómico y mensajero. El ARN de transferencia reconoce el codón de ARN mensajero, o la secuencia de tres nucleótidos, haciendo coincidir su propio complemento de anit-codon y uniéndose a la cadena de ARN mensajero. El ribosoma se mueve para permitir que se una otro ARN de transferencia y los aminoácidos de estos ARN de transferencia crean un enlace peptídico entre ellos y cortan el enlace entre el aminoácido y el ARN de transferencia. El ribosoma se mueve nuevamente y el ARN de transferencia ahora libre puede buscar otro aminoácido y ser reutilizado.

Este proceso continúa hasta que el ribosoma alcanza un & amp; # x201C; stop & amp; # x201D; codón y en ese punto, la cadena de polipéptidos y el ARN mensajero se liberan del ribosoma. El ribosoma y el ARN mensajero se pueden usar nuevamente para una traducción adicional y la cadena de polipéptidos puede desactivarse para que se convierta un procesamiento más en una proteína.

La velocidad a la que se producen la transcripción y la traducción impulsan la evolución, junto con la espeleología alternativa elegida del ARN mensajero. A medida que se expresan nuevos genes y se expresan con frecuencia, se producen nuevas proteínas y se pueden ver nuevas adaptaciones y rasgos en la especie. La selección natural puede funcionar en estas diferentes variantes y la especie se vuelve más fuerte y sobrevive más.

Traducción

El segundo paso importante en la expresión génica se llama traducción. Después de que el ARN mensajero hace una cadena complementaria a una sola cadena de ADN en la transcripción, luego se procesa durante el empalme de ARN y luego está listo para la traducción. Dado que el proceso de traducción ocurre en el citoplasma de la célula, primero debe moverse fuera del núcleo a través de los poros nucleares y salir al citoplasma donde se encontrará con los ribosomas necesarios para la traducción.

Los ribosomas son un orgánulo dentro de una célula que ayuda a ensamblar proteínas. Los ribosomas están formados por ARN ribosómico y pueden flotar libremente en el citoplasma o unirse al retículo endoplásmico, lo que lo convierte en un retículo endoplásmico rugoso. Un ribosoma tiene dos subunidades: una subunidad superior más grande y la subunidad inferior más pequeña.

Se lleva a cabo un hilo de ARN mensajero entre las dos subunidades a medida que pasa por el proceso de traducción.

La subunidad superior del ribosoma tiene tres sitios de unión llamados & amp; # x201C; A & amp; # x201D ;, & amp; # x201C; P & amp; # x201D; y & amp; # x201C; E & amp; # x201D; sitios. Estos sitios se encuentran en la parte superior del codón de ARN mensajero, o una secuencia de tres nucleótidos que codifica un aminoácido. Los aminoácidos se llevan al ribosoma como un accesorio a una molécula de ARN de transferencia. El ARN de transferencia tiene un anticodón o complemento del codón de ARN mensajero, en un extremo y un aminoácido que el codón especifica en el otro extremo. El ARN de transferencia se ajusta al & amp; # x201C; A & amp; # x201D ;, & amp; # x201C; P & amp; # x201D; y & amp; # x201C; E & amp; # x201D; sitios como la cadena de polipéptidos está construida.

La primera parada para el ARN de transferencia es un & amp; # x201C; A & amp; # x201D; sitio. El & amp; # x201C; A & amp; # x201D; significa aminoacil-ARNt, o una molécula de ARN de transferencia que tiene un aminoácido unido.

Aquí es donde el anticodón en el ARN de transferencia se encuentra con el codón en el ARN mensajero y se une a él. El ribosoma luego se mueve hacia abajo y el ARN de transferencia ahora está dentro del & amp; # x201C; P & amp; # x201D; sitio del ribosoma. El & amp; # x201C; P & amp; # x201D; en este caso significa peptidil-tRNA. En el & amp; # x201C; P & amp; # x201D; sitio, el aminoácido del ARN de transferencia se une a través de un enlace peptídico a la cadena creciente de aminoácidos que producen un polipéptido.

En este punto, el aminoácido ya no está unido al ARN de transferencia. Una vez que se completa la unión, el ribosoma se mueve hacia abajo una vez más y el ARN de transferencia ahora está en el & amp;# x201C;E & amp;# x201D; sitio, o el & amp;# x201C;salida y amp;# x201D; el sitio y el ARN de transferencia abandonan el ribosoma y pueden encontrar un aminoácido flotante y volver a usarse.

Una vez que el ribosoma alcanza el codón de parada y el aminoácido final se ha unido a la larga cadena de polipéptidos, las subunidades ribosómicas se separan y la cadena de ARN mensajera se libera junto con el polipéptido. El ARN mensajero puede pasar por la traducción nuevamente si se necesita más de una cadena de polipéptidos. El ribosoma también es libre de reutilizarse. La cadena de polipéptidos se puede armar con otros polipéptidos para crear una proteína en pleno funcionamiento.

La tasa de traducción y la cantidad de polipéptidos creados pueden impulsar la evolución. Si una cadena de ARN mensajera no se traduce de inmediato, entonces su proteína para la que codifica no se expresará y puede cambiar la estructura o función de un individuo. Por lo tanto, si se traducen y expresan muchas proteínas diferentes, una especie puede evolucionar expresando nuevos genes que pueden no haber estado disponibles en el acervo genético antes.

Del mismo modo, si un no es favorable, puede hacer que el gen deje de expresarse. Esta inhibición del gen puede ocurrir al no transcribir la región de ADN que codifica la proteína, o podría ocurrir al no traducir el ARN mensajero que se creó durante la transcripción.

& amp; # x203A; Animales y amp; Naturaleza

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