La transcripción: del ADN al ARN

Fundamentos de la Transcripción Genética

La transcripción es un proceso vital en el que se sintetiza el ARN a partir de una plantilla de ADN. Este proceso es esencial para la expresión génica, permitiendo que las células se adapten a cambios ambientales y regulen su funcionamiento interno. La transcripción es llevada a cabo por la enzima ARN polimerasa, que cataliza la formación de la cadena de ARN mediante la adición secuencial de ribonucleótidos complementarios a la plantilla de ADN. Este proceso es fundamental para la síntesis de diferentes tipos de ARN, incluyendo ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico (ARNr) y ARN de transferencia (ARNt), cada uno con un papel específico en la célula.

Mecanismo de la Transcripción y Función de la ARN Polimerasa

La transcripción inicia cuando la ARN polimerasa se une a un promotor, una secuencia específica de ADN situada antes del gen que será transcrito. Los promotores son elementos clave en la regulación de la transcripción y contienen secuencias consenso que son reconocidas por la ARN polimerasa. Una vez unida al promotor, la ARN polimerasa desenrolla el ADN y comienza la síntesis de ARN en dirección 5′ a 3′, complementaria a la cadena molde de ADN. La transcripción da lugar a distintas clases de ARN, cada uno con una función esencial en la síntesis de proteínas y en otros procesos celulares.

Fases de la Transcripción en Organismos Procariotas

En procariotas, la transcripción se inicia con la formación de un complejo de transcripción abierto, donde la ARN polimerasa se asocia con el promotor y desenrolla una porción del ADN. La síntesis de ARN comienza con la incorporación del primer ribonucleótido y continúa hasta formar una cadena de aproximadamente 10 nucleótidos. La fase de iniciación termina cuando la ARN polimerasa se libera del promotor, lo que permite que otra ARN polimerasa inicie un nuevo ciclo de transcripción.

Elongación y Terminación de la Transcripción en Procariotas

Después de la iniciación, la ARN polimerasa entra en la fase de elongación, donde se añaden nucleótidos al ARN en crecimiento y se unen proteínas accesorias al complejo de transcripción. Durante la elongación, se generan superenrollamientos en el ADN que son resueltos por enzimas como las topoisomerasas. La transcripción continúa hasta que la ARN polimerasa encuentra una señal de terminación, que puede ser de dos tipos: terminación intrínseca, que ocurre de manera espontánea, y terminación dependiente del factor rho (ρ), que requiere de esta proteína helicasa para liberar el ARN recién sintetizado del complejo de transcripción.

Procesamiento Post-transcripcional del ARN en Procariotas

En procariotas, el ARNm puede ser objeto de traducción de manera simultánea a su transcripción. Por otro lado, los ARNr y ARNt se producen a partir de precursores más grandes que son procesados mediante cortes específicos y modificaciones químicas como la metilación. Las bases de los ARNt también son modificadas para generar moléculas maduras y funcionales. Estos pasos de procesamiento post-transcripcional son cruciales para asegurar la funcionalidad y estabilidad de las moléculas de ARN en la célula.