Cómo averiguar una secuencia de ARNm

Cuando piensa en su material genético, probablemente se imagina los genes responsables del color de sus ojos o de su altura. Si bien su ADN ciertamente determina aspectos de su apariencia, también codifica todas las moléculas que permiten que funcionen los sistemas de su cuerpo. Sintetizar esas moléculas requiere un intermediario para llevar el modelo de ADN fuera del núcleo y al resto de la célula. Ese importante trabajo pertenece al ARN mensajero.

TL; DR (Demasiado largo; No leído)

El ADN de doble cadena contiene bases (A, T, G y C) que siempre se unen en los mismos pares (AT y GC). Durante la transcripción, la ARN polimerasa viaja a lo largo de la cadena molde de ADN, codificando un ARN mensajero monocatenario corto que coincide con la cadena codificante de ADN con una quinta base (U) sustituida por cada T. Una secuencia de cadena codificante de ADN AGCAATC se empareja con la cadena molde de ADN secuencia TCGTTAG. La secuencia de ARNm AGCAAUC coincide con la secuencia de la cadena codificante con el cambio U/T.

¿Qué es la transcripción?

El proceso de transcripción permite que una enzima llamada ARN polimerasa se una a su ADN y rompa los enlaces de hidrógeno que mantienen unidas las dos hebras. Esto forma una burbuja de ADN abierto de aproximadamente diez bases de largo. A medida que la enzima desciende por esta pequeña secuencia de ADN, lee el código y produce una cadena corta de ARN mensajero (ARNm) que coincide con la cadena codificante de su ADN. Luego, el ARNm viaja fuera del núcleo, trayendo esa parte de su código genético al citoplasma, donde el código puede usarse para construir moléculas como proteínas.

Comprender los pares de bases

La codificación real de la transcripción de ARNm es muy sencilla. El ADN contiene cuatro bases: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Dado que el ADN es de doble cadena, las cadenas se mantienen unidas donde se emparejan las bases. A siempre se empareja con T y G siempre se empareja con C.

Los científicos llaman a las dos hebras de su ADN la hebra codificante y la hebra molde. La ARN polimerasa construye la transcripción de ARNm utilizando la hebra molde. Para visualizar, imagine que su cadena de codificación dice AGCAATC. Dado que la hebra plantilla debe contener pares de bases que se unan con precisión a la hebra codificante, la plantilla dice TCGTTAG.

Creación de transcripciones de ARNm

Sin embargo, el ARNm contiene una diferencia esencial en su secuencia: en lugar de cada timina (T), el ARNm contiene una sustitución de uracilo (U). La timina y el uracilo son casi idénticos. Los científicos creen que el enlace AT es el responsable de la formación de la doble hélice; Dado que el ARNm es solo una hebra pequeña y no necesita torcerse, esta sustitución facilita la transferencia de información para la maquinaria de su célula.

Al observar la secuencia anterior, un transcrito de ARNm construido con la hebra plantilla se leería AGCAAUC, ya que contiene las bases que se emparejan con la hebra plantilla del ADN (con la sustitución de uracilo). Si compara la hebra de codificación (AGCAATC) con esta transcripción (AGCAAUC), puede ver que son exactamente iguales excepto por el cambio de timina/uracilo. Cuando el ARNm viaja al citoplasma para entregar este modelo, el código que lleva coincide con la secuencia de codificación original.

Por qué importa la transcripción

A veces, los estudiantes reciben asignaciones pidiéndoles que escriban los cambios de secuencia desde la hebra de codificación hasta la hebra de plantilla y el ARNm, probablemente como una forma de ayudar al estudiante a aprender el proceso de transcripción. En la vida real, comprender estas secuencias es crucial porque incluso cambios extremadamente pequeños (como la sustitución de una sola base) pueden alterar la proteína sintetizada. A veces, los científicos incluso rastrean las enfermedades humanas hasta estos pequeños cambios o mutaciones. Esto permite a los científicos estudiar enfermedades humanas e investigar cómo funcionan procesos como la transcripción y la síntesis de proteínas.

Tu ADN es responsable de características obvias como el color de los ojos o la altura, pero también de las moléculas que tu cuerpo construye y usa. Aprender los cambios de secuencia desde el ADN codificante hasta el ADN molde y el ARNm es el primer paso para comprender cómo funcionan estos procesos.

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