¿Cómo afectan los genes a las proteínas?

La mayoría de los genes contienen la información necesaria para producir moléculas funcionales llamadas proteínas. (Algunos genes producen otras moléculas que ayudan a la célula a ensamblar proteínas). El viaje del gen a la proteína se controla dentro de cada célula. Consiste en dos pasos principales: transcripción y traducción. Juntos, la transcripción y la traducción se conocen como expresión génica.

Durante el proceso de transcripción, la información almacenada en el ADN de un gen se transfiere a una molécula similar llamada ARN (ácido ribonucleico) en el núcleo celular. Tanto el ARN como el ADN están formados por una cadena de bases de nucleótidos, pero tienen propiedades químicas ligeramente diferentes. El tipo de ARN que contiene la información para hacer una proteína se llama ARN mensajero (ARNm) porque transporta la información, o mensaje, desde el ADN fuera del núcleo hacia el citoplasma.

La traducción, el segundo paso para pasar de un gen a una proteína, tiene lugar en el citoplasma. El ARNm interactúa con un complejo especializado llamado ribosoma, que “lee” la secuencia de bases de ARNm. Cada secuencia de tres bases, llamada codón, generalmente codifica un aminoácido particular. (Los aminoácidos son los componentes básicos de las proteínas). Un tipo de ARN llamado ARN de transferencia (ARNt) ensambla la proteína, un aminoácido a la vez. El ensamblaje de proteínas continúa hasta que el ribosoma encuentra un codón de “parada” (una secuencia de tres bases que no codifica un aminoácido).

En cuanto a la descripción de la relación entre genes y proteínas, creo que Luke Cicca cubrió la transcripción y la traducción a fondo.

Solo quiero agregar que las proteínas tienen una estructura compleja. Más allá de la estructura primaria (la serie de aminoácidos que genera durante la traducción), forman estructuras secundarias en partes de la proteína (hélices alfa y láminas plegadas en beta), que se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno. La estructura tridimensional general de la proteína es la estructura terciaria de la proteína, que forma una estructura a través de interacciones no covalentes dentro de la proteína (como enlaces iónicos, fuerzas de van der Waals, enlaces de hidrógeno e interacciones hidrófobas). En algunos casos (como la hemoglobina), hay una estructura cuaternaria en la que múltiples subunidades de proteínas se unen en una proteína más grande.

Aunque es posible que no haya necesitado tantos detalles, el punto es que las estructuras son complejas, específicas y pueden ser alteradas por los más mínimos cambios en el diseño de proteínas. Incluso un solo cambio de base en la estructura primaria (que se determina leyendo el código genético) puede hacer que la proteína general no funcione correctamente.

La traducción, el segundo paso para pasar de un gen a una proteína , tiene lugar en el citoplasma. El ARNm interactúa con un complejo especializado llamado ribosoma, que “lee” la secuencia de bases de ARNm. Cada secuencia de tres bases, llamada codón, generalmente codifica un aminoácido particular.