El ácido ribonucleico , o ARN, desempeña varias funciones vitales en la vida de una célula. actúa como un mensajero, transmitiendo el código genético del ácido desoxirribonucleico, o ADN, a la maquinaria de síntesis de proteínas de la célula. El ARN ribosomal se une a las proteínas para formar los ribosomas, las fábricas de proteínas de la célula. la transferencia de ARN transporta aminoácidos a cadenas de proteínas en crecimiento a medida que los ribosomas traducen la ARN mensajera. Otras formas de ARN ayudan a controlar la actividad celular. La enzima ARN polimerasa, o rnap, que tiene varias formas, es responsable de alargar la cadena de ARN durante la transcripción del ADN.
estructura de polimerasa de ARN
En las células eucariotas, es decir, las células con núcleos organizados, los diferentes tipos de rnap se etiquetan de i a v. Cada uno tiene una estructura ligeramente diferente y cada uno crea un conjunto diferente de rnas. por ejemplo, rnap ii es responsable de la creación de messenger rna, o mrna. Las células procariotas (que no tienen núcleos organizados) tienen un tipo de rnap. la enzima consiste en varias subunidades de proteínas que realizan varias funciones durante la transcripción. un sitio activo que contiene un átomo de magnesio es la ubicación dentro de la enzima en la que se extiende rna. el sitio activo agrega grupos de azúcar-fosfato a la cadena de ARN en crecimiento y une las bases de nucleótidos de acuerdo con las reglas de apareamiento de bases.
emparejamiento de bases
el ADN es una molécula larga con una columna vertebral compuesta de unidades alternas de azúcar y fosfato. una de las cuatro bases de nucleótidos (moléculas de anillo simple o doble que contienen nitrógeno) cuelga de cada unidad de azúcar. Las cuatro bases de ADN están etiquetadas como a, t, c y g. La secuencia de pares de bases a lo largo de la molécula de ADN dicta la secuencia de aminoácidos en las proteínas sintetizadas por la célula. el ADN suele existir como una doble hélice en la que las bases de dos hebras se unen entre sí según las reglas de emparejamiento de bases: las bases a y t forman un conjunto de pares, mientras que c y g forman el otro conjunto. rna es una molécula de cadena simple relacionada que observa las mismas reglas de emparejamiento de bases durante la transcripción del ADN, excepto por la sustitución de la base u por t en el ARN.
iniciación de la transcripción
los factores de iniciación de proteínas deben formar un complejo con una molécula de ARN polimerasa antes de que pueda comenzar la transcripción. estos factores permiten que la enzima se una a las regiones promotoras (puntos de unión para diferentes unidades de transcripción) en una cadena de ADN. las unidades de transcripción son secuencias de uno o más genes, que son las porciones que especifican proteínas de una cadena de ADN. El complejo de polimerasa de ARN crea una burbuja de transcripción al descomprimir una parte de la doble hélice de ADN al inicio de la unidad de transcripción. el complejo enzimático luego comienza a ensamblar el ARN leyendo la hebra de la plantilla de ADN una base a la vez.
alargamiento y terminación
el complejo de polimerasa de ARN podría hacer muchos arranques falsos antes de que comience la elongación en un inicio falso, la enzima transcribe unas 10 bases y luego aborta el proceso y se reinicia. el alargamiento puede comenzar solo cuando rnap libera los factores de la proteína iniciadora que lo anclan a la región promotora del ADN. Una vez que el alargamiento está en marcha, la enzima enlista factores de alargamiento para ayudar a mover la burbuja de transcripción hacia abajo en la cadena de ADN. la molécula rnap en movimiento alarga la nueva hebra de ARN mediante la adición de unidades de fosfato de azúcar y bases de nucleótidos que complementan las bases en la plantilla de ADN. Si el rnap descubre una base mal emparejada, puede romper y resintetizar el segmento de ARN errante. la transcripción finaliza cuando la enzima lee una secuencia de parada en la plantilla de ADN. En la terminación, la enzima rnap libera la transcripción del ARN, los factores proteicos y la plantilla de ADN.