SINTESIS DE PROTEINAS EN EL NUCLEO

Objetivo: Explicar el proceso de transcripción y traducción.

Se conoce como síntesis de proteínas al proceso por el cual se componen nuevas proteínas a partir de los veinte aminoácidos esenciales. En estre proceso, se transcribe el ADN en ARN. La síntesis de proteínas se realiza en los ribosomas situados en el citoplasma celular.

En el proceso de síntesis, los aminoácidos son transportados por ARN de transferencia correspondiente para cada aminoácido hasta el ARN mensajero donde se unen en la posición adecuada para formar las nuevas proteínas.

El ARN mensajero es el que lleva la información para la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos

La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas del citoplasma celular. Los aminoácidos son transportados por el ARN de transferencia (ARNt) , específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el ARN mensajero (ARNm), dónde se aparean el codón de éste y el anti codón del ARN de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.

Una vez finalizada la síntesis de una proteína, el ARN mensajero queda libre y puede ser leído de nuevo. De hecho, es muy frecuente que antes de que finalice una proteína ya está comenzando otra, con lo cual, una misma molécula de ARN mensajero, está siendo utilizada por varios ribosomas simultáneamente.

PROTEÍNAS:

Las proteínas están formadas por la unión de miles de otras moléculas mas pequeñas llamadas aminoácidos. Solo existen 20 tipos diferentes de aminoácidos que se combinan entre si para formar miles de proteínas diferentes. Unas proteínas se diferencian de otras en el orden en que aparecen los aminoácidos.

AMINOÁCIDOS

GLICINA

ALANINA

VALINA

ISOLEUCINA

LEUCINA

SERINA

TREONINA

PROLINA

ÁCIDO ASPÁRTICO

ÁCIDO GLUTÁMICO

LISINA

ARGININA

ASPARGININA

GLUTAMINA

CISTEÍNA

METIONINA

TRIPTOFANO

FENIL ALANNINA

TIROSINA

HISTIDINA

La síntesis de proteínas ocurren en dos etapas:

TRANSCRIPCIÓN DEL ADN ( Ocurre en el núcleo de la célula)


TRADUCCIÓN DEL ARN mensajero (Ocurre en el citoplasma de la célula)

MITOSIS

Es un proceso de división celular en la que las dos células resultantes obtienen exactamente la misma información genética de la célula progenitora. Éste proceso consta de cuatro etapas las cuáles la ilustramos a continuación:

PROFASE:

Es la primera etapa de la mitosis. Comienza con la condensación de los filamentos de ADN que forman los cromosomas. Paralelamente se aprecia la paulatina desaparicion, dura un lapso de tiempo de 30 minutos.

METAFASE:

Los cromosomas(Con dos cromátidas mantenidas juntas por el centrómero) migra al Ecuador de la célula, donde las fibras del huso se "Pegan" a las fibras del cinetócoros. Éstas duran un lapso de 20 minutos.

ANAFASE:

Se separan los centrómeros y se arrastran a los cromosomas a los polos opuestos. Éstas duran un lapso de 5 minutos.

TELOFASE:

Los cromosomas llegan a los polos  de sus respectivos husos, la membrana nuclear se reconstituye, los cromosomas se desarrollan y pasan a formar la cromatina y  el nucleólo. Se divide el citoplasma para completar la formación de 2 células hijas, Ésta dura un lapso de 15 a 20 minutos.

MEIOSIS

Durante la meiosis los miembros de cada par homólogo de cromosomas se emparejan durante la profase, formando bivalentes. Durante ésta fase se forma una estructura proteica denominada complejo sináptico permitiendo que se produzca la recombinación entre ambos cromosomas homólogos.

Primera división meiótica

    - Profase I. Es la más larga y compleja, puede durar hasta meses o años según las especies. Se subdivide en: leptoteno, se forman los cromosomas, con dos cromátidas; zigoteno, cada cromosoma se une íntimamente con su homólogo; paquiteno, los cromosomas homólogos permanece juntos formando un bivalente o tétrada;  diploteno, se empiezan a separar los cromosomas homólogos, observando los quiasmas; diacinesis, los cromosomas aumentan su condensación, distinguiéndose las dos cromátidas hermanas en el bivalente.

    - Metafase I.   La envoltura nuclear y los nucleolos han desaparecido y los bivalentes se disponen en la placa ecuatorial.

    - Anafase I.  Los dos cromosomas homólogos que forman el bivalente se separan, quedando cada cromosoma con sus dos cromátidas en cada polo.

    - Telofase I. Según las especies, bien se desespiralizan los cromosomas y se forma la envoltura nuclear, o bien se inicia directamente la segunda división meiótica.

Segunda división meiótica

Está precedida de una breve interfase, denominada intercinesis, en la que nunca hay duplicación del ADN. Es parecida a una división mitótica, constituida por la profase II, la metafase II, la anafase II y la telofase II. 

GAMETOGÉNESIS

Es el proceso de formación de células sexuales o gametos por medio de la meiosis a partir de células germinales.Comprende dos importantes procesos:

ESPERMATOGÉNESIS:

Es el proceso de formación de los espermatozoides o gametos masculinos que tienen lugar en los testículos.

Las células en los túbulos seminíferos se disponen  alrededor del lúmen, las espermatogonias se encuentran en la base del epitelio y proliferan por mitosis. Existen dos tipos de espermatogonias las tipo A y B. Las espermatogonias tipo A se encargan de dividirse y dan origen  a espermatogonias tipo B que son las que van a diferenciarse en espermatozoides. Las descendientes de las espermatogonias tipo B son las que entran a la primera diversión meiótica duplicando su material genético y  son los espermatocitos primarios; siendo su material genético 2n4c. Cuando se completa la primera división meiótica el resultado son dos espermatocitos secundarios cuyo complemento cromosómico es 1n2c. Por cada  espermatocito secundario que entra a meiosis II se obtienen dos espermátides, que madurarán para formar espermatozoides. 

Las células de Sertoli se encuentran también en los túbulos seminíferos y se encargan de dar sostén y nutrir a los gametos en diferenciación, de igual manera forman la barrera hematotesticular, necesaria para proveer un sitio de inmunoprivilegio para los gametos. Desde los espermatocitos primarios hasta los espermatozoides en el proceso de diferenciación se hacen acreedores de proteínas antigénicas diferentes a las del resto de las 

células corporales, por lo que necesitan estar en un lugar fuera del alcance del sistema inmunológico para no ser víctimas del mismo.

OVOGÉNESIS:

La ovogénesis es el proceso de formación de los óvulos o gametos femeninos que tiene lugar en los ovarios. El óvulo es una célula haploide, es decir, posee la mitad de los cromosomas de las células somáticas. Esto hace necesario que se produzca por medio de  meiosis.

En este proceso se produce a partir de una célula diploide una célula haploide funcional (el ovocito), y dos células haploides no funcionales (los cuerpos polares).

Las ovogonias se forman a partir de las células germinales primordiales (CGP). Se originan en el epiblasto a partir de la segunda semana y migran por el intestino primitivo a la zona gonadal indiferenciada alrededor de la quinta semana de gestación. Una vez en el ovario, experimentan mitosis hasta la vigésima semana, momento en el cual el número de ovogonias ha alcanzado un máximo de 7 millones esta cifra se reduce a 40 000 y solo 400 serán ovuladas a partir de la pubertad hasta la menopausia alrededor de los 50 años. Desde la semana octava, hasta los 6 meses después del nacimiento, las ovogonias se diferencian en ovocitos primarios que entran en la profase de la meiosis y comienza a formarse el folículo, inicialmente llamado folículo primordial. El proceso de meiosis queda detenido en la profase por medio de hormonas inhibidoras hasta la maduración sexual.