¿Qué información se codifica en el ADN?

Todo tipo de cosas relacionadas con los productos genéticos y la regulación genética y estamos encontrando más formas de transmitir información todo el tiempo.

La forma más directa es la codificación de ARN. las secuencias para los rRNAs, tRNAs y (en eucariotas) snRNAs. Estos, combinados con varias proteínas, forman las ‘máquinas’ básicas para procesar el ARN mensajero y traducirlo en proteína.

Luego están los bits transcritos para hacer ARN mensajero, que codifica las proteínas que hacen el resto del material importante en la célula, catalizando las numerosas reacciones químicas del metabolismo a través de elementos estructurales como el citoesqueleto interno, los tejidos que mantienen el colágeno juntos, etc. Los codones de nucleótidos se traducen en un aminoácido, y hay codones de inicio y parada, además de secuencias que controlan la edición de intrones con el ARN antes de que se use en los ribosomas, como plantilla para una proteína, lo que sea.

Pero eso de ninguna manera es el final. Cada gen tiene una región promotora donde la ARN polimerasa puede unirse, y cada región promotora tiene regiones de control subsidiarias donde se unen más proteínas para permitir diferentes niveles de acceso al promotor, controlando así la cantidad de ARN producido. La ‘información’ aquí no es tan simple como codón = aminoácido, la secuencia tiene una cierta ‘tensión’ de unión con una proteína de control dada, cuanto mejor sea el enlace, más probable es que la proteína esté presente en un instante dado, es más probable que ejerza su efecto alentando o desalentando la unión de una ARN polimerasa. Todo se pone un poco estadístico.

Algunas bases de citosina pueden metilarse desactivando la transcripción del gen del que forman parte. Es posible que vea referencias a un ‘metiloma’, el patrón de metilación del ADN. Dos células en un organismo pueden tener el mismo genoma, pero gracias al metiloma usarán diferentes subconjuntos de ese genoma y serán diferentes tipos de células en diferentes tejidos.

Luego están los marcadores aplicados a las histonas, las proteínas que forman el material de empaque del cromosoma. Esto controla qué tan apretada o floja es la estructura de la cromatina y nuevamente afecta la transcripción.

Por lo tanto, tiene muchos mecanismos diferentes para controlar la transcripción, todos operando a la vez, con diferentes grados de respuesta al medio ambiente y sensibilidad a las señales de desarrollo que controlan la diferenciación celular. Probablemente no los hemos encontrado a todos, se descubren nuevas rarezas cada año y diferentes tipos de organismos enfatizan diferentes sistemas: lo que funciona en un procariota no se aplicará a eucariotas, plantas, hongos y animales diferentes, los vertebrados hacen mucho C -metilación, los invertebrados hacen menos, y los virus son simplemente basura incómoda.

Es complicado por decir lo menos y aquellos que hacen una analogía entre el ADN y un programa de computadora y aún más, un plan de ingeniería están ladrando el árbol equivocado. Los sistemas genéticos son una cosa en sí mismos y, dado que fueron creados por selección natural, están llenos de errores ineficaces y caprichos ilógicos.

El ADN es una plantilla física para otras moléculas, con pequeñas regiones que también son “ganchos” físicos (lugares en los que las cosas se enganchan) para otras moléculas. Muchas personas creen erróneamente que el ADN funciona como una especie de programa de computadora, mientras que una plantilla podría ser una mejor analogía. La información que contiene el ADN es la secuencia primaria de las moléculas de ARN (y, por extensión, de proteínas), y las secuencias de operador que usan las moléculas que no son de ADN para modular la transcripción (uso de la plantilla) de regiones específicas de la molécula.

Típicamente, el ADN codifica los genes para producir proteínas que cumplen diferentes funciones en las células.