¿Qué es la transcripción del ADN? definición, pasos, eucariotas y procariotas

Definición

La transcripción del ADN es el proceso a partir del cual se forman moléculas de ARN a partir de la información genética contenida en el ADN. Las moléculas de ARN pueden ser de distintos tipos (mensajero, ribosomal, de transferencia, entre otros) y cumplen diferentes funciones dentro de la célula. El proceso de la transcripción se lleva a cabo en todas las células vivas: dentro del núcleo de las eucariotas, y en el citoplasma de las procariotas, y corresponde con el primer paso para la síntesis de nuevas proteínas.

El flujo de la información genética en las células

Las secuencias específicas de nucleótidos que forman cada uno de los genes presentes en el genoma de una célula contienen la información necesaria para sintetizar, después de una serie de pasos, la inmensa variedad de proteínas necesarias para cumplir con todas las funciones vitales.

Para obtener una determinada proteína a partir de una secuencia específica de nucleótidos en el material genético se requiere un intermediario de vida corta que lleve esa información desde el ADN hacia los ribosomas encargados de la síntesis de proteínas. Este intermediario es el ARN mensajero (ARNm), que constituye una copia, con algunas modificaciones, de la secuencia de un gen determinado.

De esta manera, el flujo de información genética dentro de las células se lleva a cabo desde el ADN, hacia el ARNm, y luego hacia las proteínas.

La transcripción se refiere al proceso por el cual se ‘’copia’’ el mensaje contenido en el ADN hacia el ARN, y la traducción es el proceso por el cual se cambia el lenguaje (de nucleótidos a aminoácidos) desde el ARNm hacia las nuevas proteínas en los ribosomas, utilizando al ARNm como molde.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que la transcripción también incluye la síntesis de otros tipos de ARN además del mensajero, como son el ARN ribosomal (ARNr) y el de transferencia (ARNt), por ejemplo, también necesarios para la síntesis de proteínas, y otros tipos de ARN con diversas funciones dentro de la célula, siendo ellos mismos el producto final.

Pasos de la transcripción

Para llevarse a cabo, la transcripción presenta una serie de pasos secuenciales:

1) Unión al promotor de la ARN polimerasa: En primer lugar, la enzima ARN polimerasa se une al sitio promotor de un gen. Esta enzima es la encargada del copiado de a información del ADN y la síntesis de la nueva molécula de ARN. El sitio promotor del gen es una región comprendida por una serie determinada de nucleótidos que la ARN polimerasa reconoce como sitio de inicio de la transcripción. Son secuencias muy conservadas, es decir, suelen ser las mismas en diferentes especies.

2) Polimerización del ARN: Se trata de la síntesis de ARN a partir de la unión de los ribonucleótidos complementarios en el orden que se corresponde con la cadena de ADN molde, es decir, la que se está utilizando como referencia para la transcripción. La ARN polimerasa separa levemente ambas cadenas del ADN y ‘’lee’’ la cadena molde en sentido 3’ a 5’, por lo que sintetiza el nuevo ARN en sentido 5’ a 3’. Así, cuando en la cadena molde del ADN aparece una timina (T), la ARN polimerasa agrega una adenina (A) en el ARN en formación. Cuando aparece una guanina (G), agrega una citosina (C); cuando aparece una C agrega una G; y cuando aparece una A agrega un uracilo (U). La otra cadena del ADN, llamada codificante o antimolde, no cumple ninguna función durante este proceso.

3) Terminación de la transcripción: Cuando la ARN polimerasa se encuentra con una secuencia específica que funciona como terminador, finaliza la transcripción. Esta secuencia produce la separación de la ARN polimerasa de la cadena molde.

El proceso de la transcripción detallado puede ocurrir múltiples veces, ya que la estructura del ADN no es modificada durante el mismo. Así, en un lapso de tiempo relativamente corto, se pueden obtener muchas moléculas de ARN idénticas a partir de un único gen.

Considerando que el ARN formado es complementario y antiparalelo a la cadena molde del ADN, comparte la misma secuencia que la cadena antimolde o codificante, excepto que las T son reemplazadas por los U. Por esta razón, cuando se quiere comunicar la secuencia específica de un gen, se suele utilizar la secuencia de la cadena codificante, en vez de la que utiliza realmente la ARN polimerasa para la transcripción.

Cabe aclarar que hay un gran número de enzimas además de la ARN polimerasa que intervienen en la transcripción, cumpliendo funciones reguladoras y señalizadoras, entre otras. Dichas enzimas no fueron mencionadas en este artículo para no complejizar el proceso y favorecer su comprensión.

Diferencias en la transcripción entre células eucariotas y procariotas

En las células eucariotas, la transcripción se lleva a cabo dentro del núcleo. Antes de la salir del núcleo, los transcritos de ARNm producidos son procesados, sufriendo así una serie de modificaciones que permiten su transporte a través de los poros nucleares, su reconocimiento por parte de los ribosomas citoplasmáticos, y, en algunos casos, que a partir de un mismo gen se puedan obtener varias proteínas diferentes.

Una vez maduros, los ARNm salen del núcleo a través de los poros nucleares y se dirigen hacia el citoplasma, en donde se encuentran con los ribosomas encargados de traducir el mensaje que portan para síntesis de nuevas proteínas.

Por su parte, en las células procariotas, tanto la transcripción como la traducción ocurren en el citoplasma (ya que no existe el núcleo) y las moléculas de ARNm resultantes no atraviesan las modificaciones post-transcripcionales que se producen en las células eucariotas.

Otra diferencia entre las células eucariotas y las procariotas, en referencia a la transcripción, es que en las células procariotas existe un solo tipo de ARN polimerasa que transcribe todos los genes de la célula, mientras que en eucariotas hay tres tipos de ARN polimerasas que se unen a diferentes tipos de promotores, y sintetizan diferentes tipos de ARN.

Autora

Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #124 de Enciclopedia Asigna, en 06/2023. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.