Transcripció i traducció: de DNA a proteïnes

 Lucía Francisco García 4t D d'ESO                                                                                   30/01/21 

Transcripció i traducció: de DNA a proteïnes

l

1.Glossari

Gen: És una seqüència lineal de nucleòtids que constitueix la unitat física bàsica de l'herència. Cadascuna de les cèl·lules del cos humà conté entre 25.000 i 35.000 gens, aquests porten informació que determina els nostres trets. Els gens estan localitzats als cromosomes. En resum, un gen és la unitat funcional del DNA que conté la informació necessària per al desenvolupament de les característiques d'un individu.

Aminoàcids: Són substàncies químiques orgàniques que constitueixen el component bàsic de les proteïnes. A la natura es poden definir 20.

Codó: És una seqüència de 3 nucleòtids de DNA o RNA que correspon a un aminoàcid específic [cada triplet (3 nucleòtids) pertany només a 1 aminoàcid].

2.Què vol dir l'afirmació "Un gen una proteïna"

L'afirmació un gen una proteïna vol dir que cada gen determina la seqüència d'aminoàcids d'una proteïna específica, o com és igual, un gen té la informació que abasta una sola proteïna.

3.Transcripció

És el primer procés de l'expressió genètica i té lloc al nucli de les cèl·lules. En aquest transcorregut, es genera una còpia d'RNA a partir la seqüència d'un gen. Aquesta còpia és anomenada ARN missatger. Els enzims anomenats ARN polimerases fan la transcripció, aquestes uneixen els nucleòtids per formar una cadena d'ARN. Un cop completada la formació de la molècula d'RNA missatger, aquesta es dirigeix cap al citoplasma on es fabricaran les proteïnes.

4.Traducció

La traducció és el procés que consisteix a traduir la seqüència d'una molècula d'ARN missatger (ARNm) a una seqüència d'aminoàcids durant síntesi de proteïnes. Amb això, construirem una proteïna a partir d'aquesta seqüència d'aminoàcids.

Aquest procés és realitzat al citoplasma de la cèl·lula, més concretament als orgànuls Ribosomes. Les molècules implicades en aquest procés són l'ARN transferent, els ribosomes, l'ARN missatger, els aminoàcids i altres components que van més enllà del nostre actual nivell d'aprenentatge.

5.El codi genètic

El codi genètic són les instruccions que li diuen a la cèl·lula com fer una proteïna específica. A, T, C i G, són les "lletres" del codi de l'ADN; aquestes representen els compostos químics adenina (A), timina (T), citosina (C) i guanina (G), que constitueixen les bases nitrogenades dels nucleòtids de l'ADN. El codi per a cada gen combina els quatre compostos químics de diferents maneres per formar seqüències de tres lletres les quals especifiquen quins aminoàcids es necessiten en cada pas de la síntesi d'una proteïna.

Aquest codi és universal, és a dir que totes les espècies de la Terra tradueixen la informació del DNA de la mateixa manera, el codi és el mateix per totes les espècies del nostre planeta.

6.Principal diferència entre la Transcripció i la Traducció

La principal diferencia entre aquests dos processos, és que a la transcripció, en lloc de formar-se dos filaments de DNA el que es produeix és un filament d'RNA anomenat com també he vist abans RNA missatger. Una altra diferencia bastant clara, és la presència o no d'uracil (U) i ribosa.

7.Activitat relacionada

...TAC CTA CCG CGT GAT GAA CCG CAT ATT...

a) Escriu la seqüència de l'RNA missatger corresponent.

AUG GAU GGC GCA CUA CUU GGC GUA UAA

b) Identifica el codó d'inici de l'RNA que t'ha sortit. A quin aminoàcid correspon?

El codó inicial és AUG i l'aminoàcid al qual correspon és la Metionina.

c) Identifica el codó que marca el final de la traducció. Observa la taula del codi genètic i anota els altres codons que també indiquen el final de la traducció.

El codó que marca el final de la traducció és UAA. També es poden tancar les seqüències d'aminoàcids amb els següents codons: UAG i UGA.

d) Determina la seqüència d'aminoàcids que es formarà en traduir aquesta seqüència d'RNA missatger.

Met-Asp-Gly-Ala-Leu-Leu-Gly-Val-Stop

e) Escriu una possible seqüència de nucleòtids d'un RNA missatger que codifiqui aquesta seqüència d'aminoàcids: Ala-Glu-Leu-Leu-Phe-Lys-Gly. Afegaix el codó d'inici i el codó final.

AUG-GCU-GAG-CUA-CUG-UUU-AAG-GGG-UAG

8.Pensa i Raona

a) Explica per què no seria vàlid un codi genètic en el qual els aminoàcids estiguessin codificats per parells de nucleòtids en lloc de triplets.

Si cada un determinés 1 aminoàcid, només podríem codificar 4 aminoàcids diferents (A,T,G,C), xifra molt inferior als 20 que hi ha.

Si els aminoàcids estiguessin codificats per parells, només en tindríem 4·4 (4 elevat a 2) és a dir 16 aminoàcids, que tampoc no arriba als 20.

Però si ho fem per triplets, obtindrem 4·4·4 (quatre elevat a 3) que són 64 aminoàcids amb els quals podem aconseguir els 20 que hi ha i inclús ens sobren.

b) Si bé totes les cèl·lules del nostre organisme contenen els mateixos gens, no totes les cèl·lules són iguals, ni fabriquen les mateixes substàncies. Als organismes pluricel·lulars hi ha mecanismes que controlen els gens que controlen els gens que s'han d'expressar en cada cèl·lula i el moment en què ho han de fer. En quina etapa del procés de descodificació del DNA creus que es controla l'expressió dels gens?

Es realitza durant el procés de transcripció en el qual la informació genètica del DNA es transfereix a la molècula anomenada ARN missatger.

c) Imagina que uns científics de la NASA localitzen en un planeta llunyà un organisme extraterrestre. En analitzar-ne el material genètic troben que té les mateixes bases nitrogenades que els organismes terrestres i que les seves proteïnes contenen fins a 64 aminoàcids diferents. Recordem que a la Terra només hi ha 20 aminoàcids que configurin proteïnes. Quines diferències podria haver-hi entre el codi genètic de l'organisme extraterrestre i el nostre?

Ens podríem trobar amb què en comptes de codificar diferents aminoàcids cada triplet, cada triplet codificaria només 1 aminoàcid en comptes de diversos.