Proteómica
La proteómica es el estudio y caracterización de todo el conjunto de proteínas expresadas de un genoma (proteoma). Con ella se puede categorizar y clasificar mucho más fácilmente la función de las proteínas.
Se puede decir, con poco temor a la equivocación, que la proteómica es la clave para entender y tratar las enfermedades
Expresión génica
La expresión génica es el proceso por el que los organismos transforman la información contenida en su código genético en proteínas. En todos los organismos el contenido de ADN de sus células el mismo, es decir, tienen capacidad para fabricar cualquier proteína. Pero no todos los genes se expresan al mismo tiempo ni en todas las células. Hay sólo un grupo de genes que se expresan en todas las células del organismo y codifican para proteínas que son esenciales para el funcionamiento general de las células y son conocidos como housekeeping genes (del inglés, algo así como los genes de las “tareas domésticas”).
La expresión génica se divide en dos etapas, la transcripción del ADN y la síntesis de las proteínas.
Transcripción de ADN a ARN
La transcripción del ADN es el proceso por el cual se transfiere toda la información contenida en la secuencia de ADN hacia la secuencia de proteína utilizando varios tipos de ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero con la información de la secuencia del ADN.
Síntesis de las proteínas
La síntesis de proteínas es el proceso anabólico (que requiere energía) mediante el cual se forman las proteínas a partir de los aminoácidos.
La síntesis de las proteínas tiene lugar en los ribosomas del citoplasma celular. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia (ARNt), específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero (ARNm), donde se aparean el codón de éste y el anticodón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.
Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.
Podemos distinguir las siguientes fases en la síntesis de proteínas:
Activación de los aminoácidos
Es la etapa en la que los aminoácidos se unen a su piaza de ARN-transferente en presencia de la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP y dan lugar a un aminoacil-ARNt.
Iniciación de la síntesis
Es la primera etapa de la traducción o síntesis de proteínas. Comienza cuando el ARN-mensajero se une a la subunidad menor de los ribosomas. A éstos se asocia el aminoacil-ARNt, gracias a que el ARNt tiene en una de sus asas un triplete de nucleótidos denominado anticodón, que se asocia al primer triplete codón del ARNm según la complementariedad de las bases. A este grupo de moléculas se une la subunidad ribosómica mayor, formándose el complejo ribosomal o complejo activo. El primer triplete o codón que se traduce es generalmente el AUG, que marca el principio de la copia.
Elongación de la cadena polipeptídica
La elongación se produce en los dos centros activos de los ribosomas, el centro peptidil o centro P, donde se sitúa el primer aminoacil-ARNt y el centro receptor de nuevos aminoacil-ARNt o centro A. Los aminoácidos se unen mediante un enlace peptídico mediante un enlace peptídico por la acción de la enzima peptidil-transferasa. El centro P queda pues ocupado por un ARNt sin aminoácido que sale del ribosoma. Se produce la translocación ribosomal, en la que el dipéptido recién formado se desplaza y deja libre el centro A para que este reciba otro aminoacil-ARNt que se unirá a la cadena. Este proceso se puede repetir un número indefinido de veces, hasta formar el polipéptido, y siempre en sentido 5’ -> 3’.
Terminación de la síntesis
El final de la síntesis se presenta por los llamados tripletes sin sentido, también denominados codones stop. Son tres: UAA, UAG y UGA y no existe ningún ARNt cuyo anticodón sea complementario de ellos; por lo tanto, la biosíntesis del polipéptido se interrumpe.