Es esta etapa la que distingue la implementación de la información genética disponible en células como eucariotas y procariotas.
Interpretación de este concepto
Traducido del inglés, este término significa "procesamiento, procesamiento". El procesamiento es el proceso de formación de moléculas de ácido ribonucleico maduras a partir de pre-ARN. En otras palabras, se trata de un conjunto de reacciones que conducen a la transformación de productos primarios de transcripción (pre-ARN de varios tipos) en moléculas que ya funcionan.
En cuanto al procesamiento de r- y tRNA, la mayoría de las veces se trata de cortar el exceso de fragmentos de los extremos de las moléculas. Si hablamos de ARNm, aquí se puede observar que en los eucariotas este proceso se desarrolla en muchas etapas.
Entonces, después de haber aprendido que el procesamiento es la transformación de una transcripción primaria en una molécula de ARN madura, vale la pena pasar a considerar sus características.
Principales características del concepto en consideración
Esto incluye lo siguiente:
- modificación tanto de los extremos de la molécula como del ARN, durante la cual se les unen secuencias de nucleótidos específicas, que muestran el lugar del comienzo(fin de) emisión;
- empalme: corte de secuencias de ácido ribonucleico no informativas que corresponden a intrones de ADN.
En cuanto a los procariotas, su ARNm no está sujeto a procesamiento. Tiene la capacidad de funcionar inmediatamente después del final de la síntesis.
¿Dónde tiene lugar el proceso en cuestión?
En cualquier organismo, el procesamiento del ARN tiene lugar en el núcleo. Se lleva a cabo por medio de enzimas especiales (su grupo) para cada tipo individual de molécula. También se pueden procesar los productos de traducción, como los polipéptidos que se leen directamente del ARNm. Las llamadas moléculas precursoras de la mayoría de las proteínas (colágeno, inmunoglobulinas, enzimas digestivas, algunas hormonas) sufren estos cambios, después de lo cual comienza su funcionamiento real en el cuerpo.
Ya hemos aprendido que el procesamiento es el proceso de formación de ARN maduro a partir de pre-ARN. Ahora vale la pena profundizar en la naturaleza del propio ácido ribonucleico.
ARN: naturaleza química
Éste es un ácido ribonucleico, que es un copolímero de ribonucleótidos de pirimidina y purina, que están conectados entre sí, al igual que en el ADN, mediante puentes 3' - 5'-fosfodiéster.
A pesar de que estos 2 tipos de moléculas son similares, difieren en varios aspectos.
Características distintivas del ARN y el ADN
En primer lugar, el ácido ribonucleico tiene un residuo de carbono, al que se unen la pirimidina y la purina.bases, grupos fosfato - ribosa, mientras que el ADN tiene 2'-desoxirribosa.
En segundo lugar, los componentes de pirimidina también difieren. Componentes similares son los nucleótidos de adenina, citosina, guanina. El ARN contiene uracilo en lugar de timina.
En tercer lugar, el ARN tiene una estructura de 1 cadena, mientras que el ADN es una molécula de 2 cadenas. Pero la hebra de ácido ribonucleico contiene regiones de polaridad opuesta (secuencia complementaria) que permiten que su única hebra se pliegue y forme "horquillas", estructuras dotadas de características de 2 hebras (como se muestra en la figura anterior).
En cuarto lugar, debido al hecho de que el ARN es una sola hebra que es complementaria a una sola de las hebras de ADN, la guanina no tiene que estar presente en el mismo contenido que la citosina, y la adenina como el uracilo.
Quinto, el ARN se puede hidrolizar con álcali a diésteres 2', 3'-cíclicos de mononucleótidos. El papel de un producto intermedio en la hidrólisis lo desempeña el 2', 3', 5-triéster, que es incapaz de formarse en el curso de un proceso similar para el ADN debido a la ausencia de grupos 2'-hidroxilo en él. En comparación con el ADN, la labilidad alcalina del ácido ribonucleico es una propiedad útil tanto para fines analíticos como de diagnóstico.
La información contenida en el ARN monocatenario normalmente se realiza como una secuencia de bases de pirimidina y purina, en otras palabras, en forma de la estructura primaria de la cadena polimérica.
Esta secuenciacomplementaria a la cadena de genes (codificación) a partir de la cual se “lee” el ARN. Debido a esta propiedad, una molécula de ácido ribonucleico puede unirse específicamente a una cadena codificante, pero no puede hacerlo con una cadena de ADN no codificante. La secuencia de ARN, excepto por la sustitución de T por U, es similar a la de la cadena no codificante del gen.
Tipos de ARN
Casi todos ellos están involucrados en un proceso como la biosíntesis de proteínas. Se conocen los siguientes tipos de ARN:
- Matriz (ARNm). Estas son moléculas de ácido ribonucleico citoplasmático que actúan como moldes para la síntesis de proteínas.
- Ribosomal (ARNr). Esta es una molécula de ARN citoplasmático que actúa como componentes estructurales como los ribosomas (orgánulos involucrados en la síntesis de proteínas).
- Transporte (ARNt). Estas son moléculas de ácidos ribonucleicos de transporte que participan en la traducción (traducción) de la información del ARNm en una secuencia de aminoácidos que ya se encuentra en las proteínas.
Una parte significativa del ARN en forma de primeros transcritos, que se forman en las células eucariotas, incluidas las células de mamíferos, está sujeto al proceso de degradación en el núcleo y no desempeña un papel informativo o estructural en el citoplasma.
En células humanas (cultivadas) se encontró una clase de ácidos ribonucleicos nucleares pequeños, que no están directamente involucrados en la síntesis de proteínas, pero afectan el procesamiento del ARN, así como la "arquitectura" celular en general. Sus tamaños varían, contienen de 90 a 300 nucleótidos.
El ácido ribonucleico es el principal material genético enuna serie de virus de plantas y animales. Algunos virus de ARN nunca pasan por la transcripción inversa de ARN a ADN. Pero aún así, muchos virus animales, por ejemplo, los retrovirus, se caracterizan por la traducción inversa de su genoma de ARN, dirigida por la transcriptasa inversa dependiente de ARN (ADN polimerasa) con la formación de una copia de ADN de 2 cadenas. En la mayoría de los casos, la transcripción de ADN de 2 cadenas emergente se introduce en el genoma, proporcionando además la expresión de genes virales y la producción de nuevas copias de genomas de ARN (también virales).
Modificaciones postranscripcionales del ácido ribonucleico
Sus moléculas sintetizadas con ARN polimerasas son siempre funcionalmente inactivas y actúan como precursores, es decir, pre-ARN. Se transforman en moléculas ya maduras solo después de haber superado las modificaciones postranscripcionales apropiadas del ARN: las etapas de su maduración.
La formación de ARNm maduro comienza durante la síntesis de ARN y polimerasa II en la etapa de elongación. Ya al extremo 5' de la cadena de ARN que crece gradualmente se une el extremo 5' de GTP, luego se escinde el ortofosfato. Además, la guanina se metila con la apariencia de 7-metil-GTP. Este grupo especial, que forma parte del ARNm, se denomina "gorra" (sombrero o gorra).
Dependiendo del tipo de ARN (ribosómico, de transporte, plantilla, etc.), los precursores sufren diversas modificaciones secuenciales. Por ejemplo, los precursores de ARNm se someten a empalme, metilación, protección, poliadenilación y, a veces, edición.
Eukariotas: totalcaracterística
La célula eucariota es el dominio de los organismos vivos y contiene el núcleo. Además de las bacterias, las arqueas, cualquier organismo es nuclear. Las plantas, los hongos, los animales, incluido el grupo de organismos llamados protistas, son todos organismos eucariotas. Ambos son unicelulares y multicelulares, pero todos tienen un plan común de estructura celular. Generalmente se acepta que estos organismos, tan disímiles, tienen el mismo origen, razón por la cual el grupo nuclear se percibe como un taxón monofilético del más alto rango.
Según hipótesis comunes, los eucariotas se originaron hace entre 1500 y 2000 millones de años. Se otorga un papel importante en su evolución a la simbiogénesis, la simbiosis de una célula eucariota que tenía un núcleo capaz de fagocitosis y bacterias tragadas por él, precursores de plástidos y mitocondrias.
Procariotas: características generales
Son organismos vivos unicelulares que no tienen núcleo (formados), el resto de organelos membranosos (internos). La única molécula circular grande de ADN de 2 cadenas que contiene la mayor parte del material genético celular es la que no forma un complejo con las proteínas histonas.
Los procariontes incluyen arqueas y bacterias, incluidas las cianobacterias. Descendientes de células no nucleares - orgánulos eucariotas - plástidos, mitocondrias. Se subdividen en 2 taxones dentro del rango de dominio: Archaea y Bacteria.
Estas células no tienen envoltura nuclear, el empaquetamiento del ADN ocurre sin la participación de histonas. El tipo de su nutrición es osmotrófica, y el material genéticorepresentado por una molécula de ADN, que está cerrada en un anillo, y solo hay 1 replicón. Los procariotas tienen orgánulos que tienen una estructura de membrana.
La diferencia entre eucariotas y procariotas
La característica fundamental de las células eucariotas está asociada a la presencia de un aparato genético en ellas, que se ubica en el núcleo, donde se encuentra protegido por una coraza. Su ADN es lineal, asociado a proteínas histonas, otras proteínas cromosómicas que están ausentes en las bacterias. Por regla general, 2 fases nucleares están presentes en su ciclo de vida. Uno tiene un conjunto haploide de cromosomas y, posteriormente, al fusionarse, 2 células haploides forman una célula diploide, que ya contiene el segundo conjunto de cromosomas. También sucede que durante la división posterior, la célula vuelve a ser haploide. Este tipo de ciclo de vida, así como la diploidía en general, no es característico de los procariotas.
La diferencia más interesante es la presencia de orgánulos especiales en los eucariotas, que tienen su propio aparato genético y se reproducen por división. Estas estructuras están rodeadas por una membrana. Estos orgánulos son plástidos y mitocondrias. En términos de actividad vital y estructura, son sorprendentemente similares a las bacterias. Esta circunstancia llevó a los científicos a pensar que son descendientes de organismos bacterianos que entraron en simbiosis con eucariotas.
Los procariotas tienen pocos orgánulos, ninguno de los cuales está rodeado por una segunda membrana. Carecen del retículo endoplásmico, el aparato de Golgi y los lisosomas.
Otra diferencia importante entre eucariotas y procariotas es la presencia del fenómeno de endocitosis en eucariotas, incluida la fagocitosis enla mayoría de los grupos. Esta última es la capacidad de capturar mediante confinamiento en una burbuja de membrana, y luego digerir diversas partículas sólidas. Este proceso proporciona la función protectora más importante del cuerpo. La aparición de la fagocitosis se debe presumiblemente al hecho de que sus células son de tamaño mediano. Los organismos procarióticos, por otro lado, son inconmensurablemente más pequeños, por lo que en el curso de la evolución de los eucariotas, surgió una necesidad asociada con el suministro de una cantidad significativa de alimento a la célula. Como resultado, surgieron entre ellos los primeros depredadores móviles.
El procesamiento como uno de los pasos en la biosíntesis de proteínas
Este es el segundo paso que comienza después de la transcripción. El procesamiento de proteínas ocurre solo en eucariotas. Esta es la maduración del ARNm. Para ser precisos, se trata de la eliminación de regiones que no codifican para una proteína y la adición de controles.
Conclusión
Este artículo describe qué es el procesamiento (biología). También dice qué es el ARN, enumera sus tipos y modificaciones postranscripcionales. Se consideran las características distintivas de eucariotas y procariotas.
Finalmente, vale la pena recordar que el procesamiento es el proceso de formación de ARN maduro a partir de pre-ARN.
