Entonces, para aproximarse, hay dos cosas (relevantes para esta pregunta) que le pueden pasar al ADN. El primero es que una ARN polimerasa encuentra un sitio de inicio de la transcripción cuando ese sitio está activo. Esa polimerasa luego viaja a lo largo del ADN, formando una cadena de ARN con secuencia idéntica (con todas las bases de timina reemplazadas por bases de uracilo, pero eso no es importante) a una de las dos cadenas de ADN a medida que avanza, hasta que alcanza un punto que la activa detente y vete. También hay varias cosas que le pueden pasar al ARN, algunas de las cuales volveré a mencionar, pero la más importante es que el ARN puede ser traducido por el ribosoma en una proteína: el ribosoma “lee” la cadena de ARN hasta encuentra un codón de inicio (AUG), luego “lee” tres bases (un “codón”) a la vez, cada secuencia de tres bases especifica uno de los 20 aminoácidos, hasta que encuentra una parada (UAG, UGA o UAA) ) codon. Esa proteína luego se libera en la célula para hacer lo que sea que haga. Esto se llama el “dogma central de la biología molecular”: el ADN se transcribe en ARN que se traduce en proteínas, y es la base sobre la cual se construye el comportamiento más complejo. Todo esto es asíncrono y paralelo , es decir, nada “lee” todo el genoma y luego toma una decisión, sino que todo sucede de una vez, en un orden indeterminado, pero de él emerge un comportamiento complejo.
Lo segundo que le puede pasar al ADN es que algunas proteínas se unen a él. Algunas proteínas son efectivamente capaces de “leer” tramos cortos de ADN (a menudo del orden de 6 bases más o menos, como una guía muy flexible) y unirse a una secuencia específica. Cuando están unidos, a veces pueden reclutar otras proteínas, que pueden actuar como represores o activadores de la transcripción; Estos a menudo se denominan factores de transcripción. Es decir, no todas las proteínas codificadas por el ADN se transcriben y traducen en todo momento; algunos requieren un activador, algunos simplemente no deben ser reprimidos, algunos siempre están activados y algunos tienen arreglos muy complejos de activadores y represores que determinan su transcripción o no. Hay algunos detalles más, como cómo algunos ARN, en lugar de traducirse, se unen a otros ARN y evitan que se traduzcan, u otras funciones que no entendemos correctamente, pero esta es la idea básica de cómo una sola célula “lee” el ADN para determinar lo que se supone que debe hacer.
En cuanto a cómo nuestras células descubren en qué organismo convertirse, nuestro ADN en realidad no es suficiente para el desarrollo de una sola célula. Los óvulos humanos, como casi todos los óvulos / embriones animales de varias maneras, comienzan con algún tipo de patrón, algunas ubicaciones dentro del óvulo / embrión que tienen más factores de transcripción que otros. A medida que la célula se divide, algunas de las células hijas obtienen más factores de transcripción y otros obtienen más de otros, lo que hace que expresen diferentes genes y se diferencien. Si ciertos genes se expresan determina si las células se dividen o se detienen (proteínas de ciclina y quinasas dependientes de ciclina), si se mueven (dónde actúan y el citoesqueleto en general) o dónde se unen a otras células, qué hormonas secretan en el torrente sanguíneo o las señales enviar a las células cercanas, qué señales reciben y cómo las interpretan, y todo lo demás que le dice a una célula cuál es su lugar en el cuerpo, y cómo esa célula debe decirle a otras células cuál es su lugar en el cuerpo. Todo esto es asíncrono y paralelo, y toda la información necesaria para hacer esto (aparte del patrón inicial del embrión) está en el ADN, pero en comparación con el tipo de instrucciones con las que estamos acostumbrados a trabajar, está más ofuscado que Concurso internacional de códigos C ofuscados. A pesar de eso, el código se ejecuta.
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