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Dpto. de Ciencias
Subsector de Biología
Nivel: Cuarto Medio
Miss: Rita Villegas
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GUIA N° 5 TRASCRIPCIÓN .
El ADN, es el material genético de las células, o sea, la molécula
que lleva la información en forma codificada de una molécula a
otra y de los progenitores a sus hijos. La expresión de un gen se
logra mediante su copia en ARN que a su vez dirige la síntesis de
proteínas específicas (última etapa de la información genética).
El ADN a pesar de contener la información genética no puede
servir de molde directo para la formación de proteínas y, por ello,
de ocurrir la trascripción.
La trascripción es un proceso de copia del ADN para formar ARN.
Este proceso es realizado por la enzima ARN polimerasa. Es un
proceso asimétrico porque solo se copia una de las hebras del
ADN. Por otra parte, la longitud de las cadenas de ARN es
heterogenia y refleja la longitud de la cadena polipeptídica para la
cual codifica.
La ARN polimerasa opera de la misma forma que la ADN
polimerasa, moviéndose en dirección 3’ a 5’ a lo largo de la cadena
molde de ADN, sintetizando una nueva cadena complementaria de
nucleótidos (ribonucleótidos), en la dirección 5’ a 3’ , así la cadena
de ARN es antiparalela a la cadena molde de ADN de la cual es
transcripta.
Cuando la enzima inicia la transcripción se une al ADN en una
secuencia especifica llamada secuencia promotora o promotor, abre
la doble hélice en una pequeña región, así, quedan expuestos los
nucleótidos de una secuencia corta de ADN. Luego, la enzima va
añadiendo ribonucleótidos, moviéndose a lo largo de la cadena
molde, desenrollando la hélice y exponiendo así nuevas regiones.
El proceso de elongación de la nueva cadena de ARN continua
hasta que la enzima encuentra otra secuencia especial denominada
señal de terminación. En este momento, la enzima se detiene y
libera a la cadena de ADN molde y a la recién sintetizada cadena
de ARN.
La mayoría de los genes contienen secciones de ADN que no
codifican. Estas zonas son luego separadas a nivel del ARN para
empalmarse los segmentos restantes. Los segmentos removidos se
denominan intrones o secuencias intercaladas y os segmentos que
permanecen en el ARNm maduro son los exones. Los ARNm que
poseen intrones no pasan al citoplasma hasta perder el ultimo intrón
lo cual asegura que no se traduzca en una proteína incorrecta. Así
el procedimiento ocurre en el núcleo.
El procedimiento del ARN permite hacer distintas combinaciones
de exones, de manera que se pueden formar de 15 a 20 proteínas
diferentes a partir de una única unidad transcripcional.

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Representación del proceso de transcripción. Observe que la dirección de la trascripción siempre es de 5´
a 3´, es decir, la elongación o crecimiento de la molécula de RNA es siempre por el extremo 3´.
 Etapas de la transcripción:
Se estudió inicialmente en Escherichia coli y el proceso consta de cuatro fases:
A) Iniciación o ensamblaje de moléculas.
B) Elongación o crecimiento de la molécula de RNA.
C) Terminación o conclusión de la cadena de RNA.
D) Maduración o transformación del RNA transcrito.
A) Iniciación
La RNA polimerasa se une fuertemente cuando entra en contacto con una secuencia específica de DNA,
llamada promotor. En el promotor se encuentran dos cortas secuencias situadas entre -35 y -10 nucleótidos
del inicio (0) de la transcripción. La misión de las secuencias promotoras es indicar dónde se inicia la
transcripción, en cuál de las dos hebras del DNA y en qué lugar
B) Elongación.
Después de unirse al promotor, la RNA polimerasa abre una región localizada de la doble hélice, de forma
que expone los nucleótidos de ambas cadenas de una pequeña zona del DNA. Una de las dos cadenas
expuestas del DNA actúa como patrón para el apareamiento de las bases complementarias y se inicia la
formación de una cadena de RNA. De esta forma, la cadena de RNA va creciendo nucleótido a nucleótido en
dirección 5’ a 3’. El proceso de elongación de la cadena continúa hasta que la enzima encuentra una segunda
secuencia especial del DNA, la señal de terminación.
Durante la elongación de la cadena de RNA, la polimerización alcanza una velocidad de 30 nucleótidos
por segundo a 37º C. Por consiguiente, una cadena de RNA de 5.000 nucleótidos tarda unos tres
minutos en sintetizarse.

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C) Terminación
Existen diversas señales de terminación en el DNA molde que son secuencias que desencadenan la
separación de la enzima RNA polimerasa de la cadena molde y del RNAtranscrito.
D) Maduración
 En procariontes el RNA mensajero, antes de terminar el proceso de transcripción empieza a ser
traducido, por lo tanto no necesita de maduración, habitualmente son policistrónicos. Los RNA
ribosomal y de transferencia se forman a partir de transcritos primarios. La maduración consiste en
modificaciones tales como rupturas de la cadena y añadidos de nucleótidos (-CCA) en el extremo
terminal 3’.
 En eucariontes cada gen eucariota se transcribe separadamente (monocistrónico), con un control
transcripcional independiente para cada uno. Los distintos RNA transcritos en los eucariontes presentan
una serie de especializaciones no encontradas en procariontes.
Algunos pre mRNA (RNA heteronuclear)
pueden ser procesados en más de una forma.
En algunos casos se utiliza el mismo gen para
producir una proteína en un tejido y otra
distinta en otro tejido. Esto es posible porque
algunos genes producen moléculas de
premRNA que tienen múltiples patrones de
empalme. Se ha observado que estos
premRNA presentan un segmento que puede
ser Intrón o Exón. Este procesamiento
diferencial del RNA nuclear permite, a las
células de cada tejido, producir su propia
versión de mRNA correspondiente al gen
específico.

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TRADUCCIÓN (Biosíntesis de Proteínas).
La traducción corresponde a la síntesis de proteínas y representa un proceso irreversible.
La información genética se organiza en el ADN en forma de 4 nucleótidos: A, G, C y T. La información que
contiene el ADN para la formación de una proteína específica pasa al ARN a través del proceso de
trascripción.
El ARN mensajero se le traduce ahora en otra clase de información que son los aminoácidos que forman
parte de una proteína.
En la síntesis de proteínas participan los ribosomas, ARNm, ARNt y una serie de proteínas específicas.
El ribosoma está formado por dos subunidades; una pequeña y otra grande. Cuando ambos se unen forman
dos espacies llamados sitio aminoacil o A y sitio peptidil o P. Los ARNt se unen a los sitios del ribosoma y
con ayuda de enzimas específicas se va produciendo una cadena de aminoácidos que constituyen a controlar
el color de la piel, del pelo o de cualquier otra característica hereditaria de nuestro organismo.

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Código genético.
El, proceso de síntesis de proteínas evidencia que existe una clave genética la cual controla la producción de
una cadena polipeptídica. El esclarecimiento de esta clave o código genético, contenido en el ADN y
copiado al ARNm, tuvo una destacada participación de Severo Ochoa y Grunberg-Manago, en 1955. Luego
en la década de los 60, Nirenberg, Leder y Khorana, realizaron experimentos que les permitieron esclarecer
la presencia de una secuencia de tres nucleótidos o triplete que dirigían la síntesis de una proteína.
Sabemos que el ARNm se organiza en base a 4 nucleótidos (A, U, C y G), pero su unidad funcional está
formada por 3 nucleótidos: el cual recibe el nombre de triplete o codón. Por ejemplo AUU, CAG, CCA, etc.
El número máximo de codones diferentes que se pueden formar son 64 (43
). El conjunto de estos 64 codones
del ARNm conforman el código genético, el cual está encargado de codificar los 20 aminoácidos diferentes
que existen en la naturaleza.
Este código genético es universal, ya que todos los organismos usan los mismos codones para determinar
los aminoácidos. La excepción está dada por las mitocondrias que presentan algunos codones diferentes al
resto de los seres vivos.
Por otra parte, 3 de los 64 codones se denominan sin sentido debido a que no determina ningún aminoácido
y su rol es de señalar el término de la traducción (stop). Los 61 codones restantes se encargan de determinar
los 20 aminoácidos diferentes, por lo necesariamente deben existir sinónimos, por ejemplo el aminoácido
valina es determinado por los codones GUU. GUC, GUA y GUG. Esta propiedad se le ha denominado
Ambigüedad o degeneración del código genético.
Son un grupo pequeño de ARN (entre 75 y 85 nucleótidos de longitud) que sirven como adaptadores
moleculares durante la síntesis proteica. Los aminoácidos no pueden reconocer por si solos los codones del
ARNm, El ARNt posee un triplete de nucleótidos denominado anticodón que establece puentes de
hidrógeno con el codón del ARNm, simultáneamente puede unir al aminoácido correspondiente al codón que
se leyó. Así un aminoácido específico es llevado al ribosoma en respuesta al codón adecuado.
Los ARNt tienen una estructura secundaria en hoja de trébol. Esta se logra por regiones que no son
complementarias y que tienen forma de asa o mango y otras regiones cortas que si son complementarias.
Los ARNt se unen a su aminoácido correspondiente en el citoplasma, proceso que requiere gasto de ATP.
TRADUCCIÓN O SÍNTESIS DE LAS CADENAS POLIPEPTÍDICAS
La síntesis de las cadenas polipeptídicas es la segunda etapa observada en el dogma central, y es el proceso
por el cual la información lineal, escrita con cuatro letras (A, U, G, C), se traduce en información
tridimensional, escrita con 20 letras (20 aminoácidos). Si bien esta etapa es, en sus fundamentos, similar
entre procariontes (bacterias) y eucariontes, existen diferencias que serán mencionadas a medida que se
avance en el desarrollo del tema.
mRNA, el transportador de la información.
El mRNA es la molécula responsable de transportar la información lineal, que debe traducirse a información
tridimensional (proteínas). En bacterias, el mRNA es traducido, sin mayor modificación, aún cuando su
síntesis no haya concluido. Por esto, se puede decir que en bacterias la transcripción y traducción son
eventos paralelos, que ocurren en un mismo compartimiento (en el citoplasma celular). En el caso de los
eucariontes, los eventos de transcripción y traducción se hallan separados, espacial y temporalmente.
Los mRNA se sintetizan fundamentalmente en el núcleo de la célula eucarionte y se combinan con diversas
proteínas.
Ribosoma, “la fábrica de proteínas”.
Microscópicamente, la estructura sub-celular relacionada con la síntesis proteica es un corpúsculo
denominado ribosoma.

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Síntesis proteica.
La síntesis de proteínas ocurre en tres etapas:
 Iniciación: Aquí ocurre la unión de las sub-unidades ribosómicas a la molécula de ARNm. Sitio donde
se encuentra el codón AUG (codón de inicio).
 Elongación: Formación de los enlaces peptídico.
 Terminación: Se llega a esta etapa cuando se lee el codón UAA( codón sin sentido) el cual significa fin.
De esta manera se separa la proteína formada.
Regulación Genética.
Las células somáticas heredan todas las misma cantidad y calidad de información genética. Esta situación es
compatible con el concepto de totípotencialidad. Según la cual una célula es capaz de generar a un
individuo completo, con todos sus tejidos, órganos y sistemas. Esto no significa que una célula exprese todo
su potencial genético.
Por ejemplo, las células que se diferencian en la retina expresan aquella información que las células del
hígado utilizan para desentoxicar al organismo, o generar bilis, etc.
Otro aspecto importante en relación a la información genética de los organismos es la temporalidad de la
expresión genética, La información que posee una célula tiene un patrón de expresión en el tiempo, así
como por ejemplo las actividad embrionaria requiere que las células migren, se dividan y activamente y/o
mueran. Luego en otra etapa de la vida de las células se van especializando desarrollando una función acorde
al momento del desarrollo ellos los cambios hormonales de la pubertad, el desarrollo e involución posterior
del timo, etc. Estos ejemplos demuestran que la información genética debe expresarse en algún momento de
nuestra vida, e incluso parte de ella nunca se expresará y permanecerá latente.
Mecanismos de Regulación de la expresión génica.
Un gen puede ser concebido como una unidad de material hereditario que especifica una función y que se
trasmite a la descendencia. Durante el ciclo de vida de una célula, algunos de sus genes están
permanentemente activos (genes constitutivos). Mientras que otros están pasando desde estados a inactivos
y viceversa (genes regulados).
La relación de la expresión genética responde al hecho de que las células no requieren expresar la totalidad
de su genoma, ya que representaría gasto energético innecesarios e inútil. Por lo tanto. La célula expresa sus
genes a medida que sus condiciones de vida así lo requieran. Sólo aquellos genes cuya expresión es
absolutamente necesaria para la célula se expresan permanentemente (genes de las vías metabólicas).

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Cuestionario N° 2. Trascripción.
1. ¿Cómo se logra la expresión de un gen?.
2. ¿Qué entiendes por trascripción? ¿Dónde se lleva a cabo este proceso?.
3. ¿Qué es la ARN polimerasa y como actúa?
4. ¿A que se denomina secuencia promotora o promotor?
5. ¿Qué son los intrones y los exones?.
6. ¿Cuántas proteínas se pueden formar a partir de una unidad trascripcional?
7. Explica en forma resumida cual es la importancia de la transcripción.
8. Si la secuencia de nucleótidos de la hebra de ADN molde es AACATTTGCGTTTCGAA. ¿Cuál
debería ser la secuencia que se transcriba al ARN.?
9. A partir de la secuencia de ADN: ACTCGCTAAATCAGCCGCCTA.
 Escribe la secuencia de la hebra complementaria.
 Escribe la secuencia del ARNm que se formaría a partir de cada hebra de ADN.
10. Averigua en qué consiste la biología molecular y que relación tiene con lo que estamos estudiando.
(Tarea).
Cuestionario N ° 3 Traducción.
1. ¿A que corresponde la traducción?.
2. ¿Quiénes participan en la síntesis de proteínas?.
3. ¿Qué son los ribosomas?.¿De qué están formados?.¿Cómo se encuentran estructurados?
4. ¿A que se denomina triplete?.
5. ¿Cuál es el número máximos de codones que se pueden formar?.
6. ¿Qué señala el termino de la traducción?.
7. ¿Qué entiendes por ambigüedad o degeneración del código genético?.
8. ¿A qué se denomina anticodón, donde se encuentra?.
9. ¿Cuáles son las tres etapas de la síntesis de proteínas?,
10. Explica los conceptos de totipotencialidad y temporalidad de la expresión genética.
11. ¿A qué se denomina genes constitutivos y genes regulados?.
Ejercicios
1. Si una cadena de DNA está conformada por las siguientes secuencias de bases nitrogenadas: ATCGAA,
¿cuál es la cadena complementaria?
2. A partir de la siguiente cadena de DNA: A A T C C G C A T construye la molécula de m RNA.
3. Menciona y describe los distintos tipos de RNA.
4. ¿Qué significa que el código genético sea universal y degenerado?
5. ¿Qué función cumplen los tripletes sin sentido?
6. A continuación se indica la secuencia de bases nucleotídicas para un mRNA:
m RNA 5’ –A – G – C – G – U – U – C – U – A – A – G – C – G – C – C - 3 ’
Indica el número de codones de este mRNA.
¿Cuántos aminoácidos tendría el polipéptido que codifica?