Síntesi proteica, regulació i estructura dels cromosomes

Síntesi proteica

Les proteïnes es fabriquen a partir d'instruccions complexes que estan emmagatzemades a l'ADN en forma de gens. Els gens són segments d'ADN que codifiquen un polipèptid funcional o un producte d'ARN. Són les unitats bàsiques de l'herència. La síntesi proteica consta de dos subprocessos:

• Transcripció: Síntesi d'una cadena d'ARN a partir d'un motlle d'ADN. L'enzim ARN-polimerasa s'uneix a la doble hèlix d'ADN en un promotor. Només copia una de les hèlixs, i substitueix la T (timina) per U (uracil). Implica despesa d'energia en forma d'ATP. Té lloc dins el nucli de la cèl·lula.
• Traducció: Un cop transcrita, cal traduir-la a polipèptids (passem de les bases complementàries i individuals a triplets d'aminoàcids o codons). Té lloc entre les dues subunitats dels ribosomes. S'inicia amb el triplet AUG (senyal d'iniciació) i acaba amb UAA, UAG o UGA (senyals d'aturada).

Regulació de la síntesi proteica

Quan regulem la síntesi proteica, activem o inactivem uns determinats gens, segons les necessitats de la cèl·lula i l'organisme en cada moment determinat. N'hi ha que només s'activen un sol cop (en el desenvolupament embrionari). El que diferencia una cèl·lula d'una altra és la diferent combinació de gens que estan activats o inactivats. Regulant la síntesi proteica, regulem l'activitat d'uns determinats gens. Es pot regular a diferents nivells:

• Regulant l'estructura física de l'ADN i la fibra de cromatina.
• Regulant la unió de l'ARN polimerasa a la regió promotora.
• L'ARN missatger haurà de madurar abans de sortir del nucli per traduir-se. Empalmament (splicing) alternatiu: un sol gen pot codificar la informació per a diferents proteïnes.
• Impedint la unió de l'ARN al ribosoma (efecte d'alguns antibiòtics).

Estructura i funció dels cromosomes

L'ADN (àcid desoxiribonucleic) és una gran molècula de caràcter lineal, composta per un esquelet de 5 carbonis, enllaçats entre si per una successió d'enllaços fosfodièster. Unida als àtoms de carboni hi ha una base nitrogenada que pot ser pirimidina (citosina C o timina T) o purina (adenina A o guanina G). Aquesta unitat s'anomena nucleòtid. L'ADN és la base física de l'herència i s'organitza formant una doble hèlix; cada hèlix s'aparella amb l'altra a través d'una base nitrogenada complementària. Al nucli de la cèl·lula hi ha ADN + histones (proteïnes). El conjunt d'ADN i nucleosomes forma la fibra de cromatina que s'empaqueta sobre ella mateixa formant un cromosoma.

Funció del cromosoma: Perpetuar el material hereditari durant el desenvolupament de l'individu i redistribuir el material hereditari entre les successives generacions. Quan la cèl·lula no es divideix, els cromosomes consten d'un braç curt i un braç llarg (amb dos telòmers) i un centròmer.