Traducción (genética) para niños
La traducción es un proceso fundamental en todas las células vivas. Imagina que la información genética es como un libro de recetas. La traducción es el paso en el que la célula "lee" una receta específica (llamada ARN mensajero o ARNm) y la usa para construir una molécula muy importante: una proteína. Las proteínas son como los "trabajadores" de la célula, haciendo casi todo lo que la célula necesita para funcionar.
Este proceso ocurre en el citoplasma de la célula, en unas estructuras llamadas ribosomas. En las células más complejas (eucariotas), también puede suceder en el retículo endoplasmático rugoso y las mitocondrias tienen su propio sistema. Los ribosomas están formados por dos partes que se unen alrededor del ARNm.
Durante la traducción, el ARNm se "lee" en grupos de tres letras, llamados codónes. Cada codón le dice al ribosoma qué aminoácido específico debe añadir a la cadena. Los aminoácidos son los "ladrillos" con los que se construyen las proteínas. Al final, se forma una cadena larga de aminoácidos, llamada polipéptido, que luego se pliega para convertirse en una proteína funcional.
Para que la traducción ocurra, primero debe haber un proceso llamado transcripción, donde la información del ADN se copia en ARNm. La traducción tiene tres fases principales: iniciación, elongación y terminación, que describen cómo la proteína va creciendo.
Contenido
Cómo Funciona la Traducción: Los Componentes Clave
El ARNm lleva las instrucciones genéticas desde el ADN hasta los ribosomas. Estas instrucciones están escritas como una secuencia de "letras" (nucleótidos). Los ribosomas leen estas letras en grupos de tres, que son los codónes. Cada codón indica un aminoácido específico.
Los ribosomas son como pequeñas fábricas donde se unen los aminoácidos para formar las proteínas. Están hechos de ARNr y proteínas.
También participan las moléculas de ARN de transferencia (ARNt). Los ARNt son como "transportadores" que llevan los aminoácidos correctos al ribosoma. Cada ARNt tiene un lugar para unirse a un aminoácido y otra parte llamada anticodón. El anticodón es una secuencia de tres letras que "encaja" perfectamente con un codón específico del ARNm.
Una vez que el ARNt trae el aminoácido correcto, una enzima especial llamada aminoacil-ARNt sintetasa se asegura de que el aminoácido se una a su ARNt correspondiente. Luego, este ARNt cargado viaja al ribosoma, donde su anticodón se empareja con el codón del ARNm. Así, los aminoácidos se van uniendo uno tras otro para construir la proteína. Este proceso requiere mucha energía.
Fases de la Traducción
La traducción se divide en tres etapas principales:
Iniciación: El Comienzo de la Construcción
La iniciación es el momento en que se ensamblan todas las piezas necesarias para empezar a construir la proteína. Esto incluye las dos partes del ribosoma, el ARNm con las instrucciones, el primer ARNt con su aminoácido inicial, y energía (GTP).
En las procariotas (células simples como las bacterias), la iniciación comienza cuando las dos subunidades del ribosoma se unen al ARNm en un lugar específico llamado codón de iniciación (generalmente AUG). El primer ARNt, que lleva un aminoácido especial (formilmetionina), se une a este codón de inicio.
El ribosoma tiene tres "sitios" o espacios importantes:
- El sitio A (de "aminoacil") es donde entran los nuevos ARNt con sus aminoácidos.
- El sitio P (de "peptidil") es donde se encuentra el ARNt que lleva la cadena de proteína en crecimiento.
- El sitio E (de "salida") es por donde los ARNt vacíos (sin aminoácido) abandonan el ribosoma.
En las procariotas, la iniciación es un proceso muy coordinado donde diferentes "factores de iniciación" ayudan a que todo se coloque correctamente. Por ejemplo, se aseguran de que el primer ARNt se una al sitio P y que el ribosoma se posicione justo sobre el codón de inicio del ARNm.
Elongación: Alargando la Cadena de Proteína
La elongación es la fase donde la cadena de polipéptido (la futura proteína) crece al añadir aminoácidos uno por uno.
1. Un nuevo ARNt con su aminoácido entra en el sitio A del ribosoma. 2. El aminoácido que está en el sitio A se une al final de la cadena de proteína que está en el sitio P. Esta unión se llama enlace peptídico y es catalizada por una parte del ribosoma. 3. El ribosoma se mueve un paso a lo largo del ARNm. Esto hace que el ARNt que ahora lleva la cadena de proteína pase del sitio A al sitio P. Al mismo tiempo, el ARNt vacío que estaba en el sitio P se mueve al sitio E para salir.
Este proceso se repite una y otra vez, añadiendo aminoácido tras aminoácido, hasta que la proteína alcanza su longitud completa.
Terminación: El Final de la Construcción
La terminación ocurre cuando el ribosoma llega a un codón de terminación (también llamado codón de parada) en el ARNm. Hay tres codones de parada posibles (UAA, UGA o UAG).
Estos codones de parada no son reconocidos por ningún ARNt. En su lugar, son reconocidos por unas proteínas especiales llamadas "factores de liberación". Cuando un factor de liberación se une al codón de parada en el sitio A, se activa una reacción que libera la proteína recién formada del ribosoma. El ribosoma se desarma y queda listo para empezar una nueva traducción.
Reciclaje de Ribosomas
Después de la terminación, el ribosoma, el ARNm y los ARNt se separan. Unas proteínas especiales ayudan a desmantelar el sistema y a separar las dos subunidades del ribosoma. Esto permite que los ribosomas se "reciclen" y estén disponibles para iniciar nuevas rondas de traducción.
Polisomas: Producción en Masa
Una sola molécula de ARNm puede ser leída por varios ribosomas al mismo tiempo. Esto significa que se pueden producir muchas copias de la misma proteína a partir de una sola receta de ARNm. Un ARNm con varios ribosomas unidos se llama polisoma o poliribosomas.
Cómo Afectan los Antibióticos a la Traducción
Algunos antibióticos funcionan interfiriendo con el proceso de traducción en las bacterias. Aprovechan las pequeñas diferencias entre la traducción en bacterias (procariotas) y en nuestras células (eucariotas) para detener la producción de proteínas en las bacterias sin dañar nuestras propias células.
Algunos ejemplos:
- La puromicina hace que la síntesis de la proteína se detenga antes de tiempo.
- La estreptomicina puede causar errores en la lectura del código genético o impedir que la traducción comience.
- Las tetraciclinas bloquean la entrada de nuevos ARNt al ribosoma.
- El cloranfenicol impide que se formen los enlaces entre los aminoácidos.
- Los macrólidos y las lincosamidas interfieren con la formación de los enlaces peptídicos o el movimiento del ribosoma.
Traducción en Células Eucariotas
La traducción en eucariontes (células con núcleo, como las nuestras) es similar a la de las procariotas, pero tiene algunas diferencias importantes.
Iniciación en Eucariotas
En eucariotas, la iniciación a menudo depende de una "caperuza" especial en el extremo 5' del ARNm. Unas proteínas de iniciación se unen a esta caperuza y a la subunidad pequeña del ribosoma. Luego, esta subunidad se mueve a lo largo del ARNm buscando el codón de inicio (AUG). Una vez que lo encuentra, el ribosoma completo se ensambla y comienza la traducción. En eucariotas, el primer aminoácido siempre es metionina.
También existe una forma de iniciación que no depende de la caperuza, llamada iniciación independiente de caperuza. Esto es importante en situaciones de estrés celular, permitiendo que ciertas proteínas se sigan produciendo.
Elongación en Eucariotas
La elongación en eucariotas sigue los mismos pasos básicos que en procariotas: entrada del ARNt, formación del enlace peptídico y movimiento del ribosoma. Sin embargo, los factores que ayudan en este proceso son diferentes.
Una diferencia clave es que en eucariotas, la transcripción (hacer el ARNm) ocurre en el núcleo celular, y la traducción (hacer la proteína) ocurre en el citoplasma. El ARNm debe ser procesado y transportado fuera del núcleo antes de que pueda ser traducido.
Terminación en Eucariotas
La terminación en eucariotas es similar a la de procariotas, pero solo hay un factor de liberación que reconoce los tres codones de parada. Una vez que se llega a un codón de parada, la proteína se libera y el ribosoma se desarma.
Traducción Mitocondrial
Las mitocondrias, que son las "centrales de energía" de la célula, tienen su propio ADN y su propio sistema de traducción. Este sistema es muy parecido al de las bacterias, lo que apoya la idea de que las mitocondrias evolucionaron a partir de bacterias que fueron "adoptadas" por las células eucariotas hace mucho tiempo.
Véase también
En inglés: Translation (biology) Facts for Kids
