Diferencia entre transcripción y traducción

El proceso de conversión de ARN (ácido ribonucleico) a partir de la plantilla de ADN (ácido desoxirribonucleico) se conoce como transcripción. Sin embargo, cuando la plantilla de ARN (ARNm) se convierte en proteína (secuencia de aminoácidos), se conoce como traducción.

También podemos decir que la transcripción es el paso inicial de la expresión génica, que da lugar al transcrito primario en forma de ARNm con la ayuda de la enzima ARN polimerasa. Si bien la traducción es la formación de la cadena polipeptídica, donde las plantillas de ARNm se unen a los ribosomas y decodifican la plantilla de ARNm para la formación del aminoácido, tiene un código de segmento de 3 bases de cada uno y estos aminoácidos juntos constituyen una cadena polipeptídica conocida como proteína.

Las líneas anteriores son la forma sencilla de explicar el proceso del dogma central de la vida. Pero el proceso real es tedioso y se realiza con alta fidelidad.

Todos sabemos que cada célula viva de la Tierra almacena su información genética en forma de ADN, que son ácidos nucleicos de doble cadena. Son cadenas poliméricas largas y están compuestas por cuatro monómeros y se denominan adenina, guanina, citosina y timina o simples como A, G, C, T respectivamente. Estos monómeros están unidos en una secuencia lineal y codifican la información genética.

Estos procesos son comunes en todos los organismos vivos. Para transferir la información genética, el ADN debe hacer más de una copia de sí mismo, y luego se expresa mediante el mecanismo de síntesis de ARN y finalmente de proteínas. Entonces, en este contenido, con el fin de resaltar la diferencia entre los dos procesos principales (transcripción y traducción), también los resumiremos.

Cuadro comparativo

Base de comparación	Transcripción	Traducción
Significado	Es el proceso de formación de ARN a partir de ADN.	Es el proceso de formación de polipéptidos sobre ribosomas.
Contiene	ADN, ARN, enzimas, subunidad sigma.	ARNm, ribosomales pequeños y grandes, factores de iniciación, factores de elongación, ARNt.
Ubicación	En los eucariotas se encuentra en el núcleo y en los procariotas, en el citoplasma.	Ocurre en el citoplasma.
Proceso	La ARN polimerasa (enzima) actúa a lo largo de la cadena plantilla de ADN. También implica modificaciones como corte, empalme, plegado, modificación de bases nitrogenadas y adición de grupos específicos en los extremos.	El complejo ribosomal interactúa con la cadena de ARNm. También implica la modificación de la cadena de aminoácidos como clasificación, empaquetamiento, glicosilación y acetilación.
Producto final	ARN.	Proteína.
Materias primas	Cuatro tipos de ribonucleósidos trifosfato: ATP, CTP, GTP, UTP.	20 tipos de aminoácidos.
Plantilla	ADN (cadena antisentido).	ARNm.
Factor de control	ARN polimerasa.	Ribosomas.
Empalme	Ocurre en la transcripción.	Ausente.
Tipos de vínculo	Entre los nucleótidos existen enlaces fosfodiéster.	El enlace peptídico está presente entre los aminoácidos de las cadenas polipeptídicas.
Inhibidores/Antibióticos	Rifampicina, Actinomicina D y 8-Hidroxiquinolina.	Estreptomicina, cloranfenicol, tetraciclina, cicloheximida, etc.

Definición de transcripción

Así como la estructura del ADN, el ARN también está formado por la cadena de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster. Pero hay muchas diferencias entre ambos, y entre ellas, una de las principales diferencias es la hebra, donde el ADN es de doble hélice o tiene dos hebras de polinucleótidos, mientras que el ARN es monocatenario. Como sabemos, todo el ARN se sintetiza a partir de la cadena de ADN únicamente a partir del proceso de transcripción. Se considera como la forma de expresar los genes.

El proceso de transcripción está mediado por la enzima ARN polimerasa y produce ARN mensajero (ARNm), ARNt y ARNr. Este proceso ocurre en ambos tipos de organismos, es decir en procariotas y en eucariotas, pero con una ligera diferencia.

Sin embargo, en los eucariotas, el ARNm producido en la transcripción se traduce después del procesamiento, pero en los procariotas se traduce directamente. En segundo lugar, en los eucariotas, el proceso de transcripción y traducción está separado por la envoltura nuclear, es decir, la transcripción ocurre en la envoltura nuclear y la traducción en el citoplasma, mientras que en los procariotas ambos procesos ocurren en el citoplasma.

La transcripción no tiene lugar en toda la plantilla de ADN, sino que se realiza muy especialmente en algunas de las regiones únicamente. Aún no se conoce la razón exacta, pero se dice que la expresión genética tiene lugar en la parte requerida de la plantilla de ADN. El proceso de transcripción se lleva a cabo en tres pasos, tanto en procariotas como en eucariotas: Iniciación, Elongación y Terminación.

Transcripción en procariotas

Iniciación: para iniciar el proceso, existe una enzima llamada ARN polimerasa que se une a la plantilla de ADN en el área especificada conocida como región promotora, que mejora o da la señal para la síntesis de ARN. Pero como hay dos cadenas de ADN codificantes, es trabajo del factor sigma (una de las subunidades de la ARN polimerasa presente en E. coli) reconocer e iniciar el proceso.

Ahora, en conjunto, la ARN polimerasa y otros factores se denominan factores de iniciación de la transcripción que reconocen las regiones promotoras que son la caja TATA o caja Pribnow, esta caja consta de las seis bases de nucleótidos (TATAAT) y la secuencia ‘-35’ y tiene nucleótidos TTGACA para el reconocimiento. Estas regiones están situadas en el lado izquierdo y a 10 y 35 bases respectivamente del punto de inicio de la transcripción.

Elongación: Tan pronto como se conocen las regiones promotoras, el proceso de transcripción comienza desde el extremo 5′ al 3′, que es antiparalelo a la cadena de ADN. La ARN polimerasa desenrolla la doble hélice del ADN y avanza a lo largo de las bases de 10 a 20 veces.

Terminación: Para detener el proceso existen dos tipos de factores, llamados factores de terminación Rho dependientes y Rho independientes. Los factores Rho son la proteína que proporciona o actúa uniéndose al ARN en crecimiento y, por lo tanto, la síntesis de ARNm se detendrá y la ADN polimerasa también se disociará. Los factores independientes de Rho actúan mediante la formación de una estructura en forma de horquilla por parte del ARN y provocan la terminación del proceso de transcripción.

Transcripción en eucariotas

El proceso de los eucariotas es similar al de los procariotas pero es más complicado, en este tipo hay tres ARN polimerasa, que es la ARN polimerasa I, II y III. Estas polimerasas desempeñan diferentes funciones en el proceso de transcripción, la ARN polimerasa II es responsable de la síntesis de ARNm y ARNsn.

Aquí está presente la secuencia, presente en la región aguas arriba de la secuencia de ADN y que es casi similar a la caja de Pribnow del procariota. Esta secuencia se llama cuadro TATA o cuadro Hogness. Otra secuencia llamada caja CAAT es otro sitio que apoya el inicio de la transcripción.

Hay otros eventos moleculares necesarios para la iniciación, que son asistidos por factores de transcripción (TF), a saber, TFIID, TFIIA, TFIIB, TFIIF, TFIIE, TFIIH, estos factores se unen a las regiones promotoras y ayudan en la transcripción. El potenciador puede estimular el proceso 100 veces; funcionan uniéndose a factores de transcripción y juntos se conocen como activadores.

Modificaciones postranscripcionales

El ARN producido por la ARN polimerasa II después del proceso de transcripción es el transcrito de ARNm primario en eucariotas. Estos ARNm sufren muchos tipos de modificaciones que se denominan modificaciones postranscripcionales. Estas modificaciones se realizan en ambos lados de la transcripción e incluyen empalme, adiciones de bases, modificaciones de bases, etc. Estos cambios en el ARNm se realizan con alta fidelidad.

Las alteraciones en cada uno de los pre-ARNm se realizan en el extremo 5′ y en el extremo 3′ se agrega la cola poli-A.

Estas alteraciones son útiles para el ARNm de muchas maneras, ya que hacen que el ribosoma reconozca el extremo 5 ‘y se adhiera, también inhibe la acción de la enzima hidrolítica y favorece el transporte del ARNm.

Definición de traducción

La traducción es el proceso de expresión de genes en forma de proteínas en una célula viva. Tanto en los eucariotas como en los procariotas se produce en el citoplasma de la célula. Aquí los ribosomas desempeñan el papel más crítico, ya que el ARNm sale del núcleo y se une a esta máquina celular. La razón por la que solo se usa ARNm para el proceso es que el ARNm es ARN mensajero y transporta mensajes o información genética desde el ADN hasta la proteína.

El proceso se inicia cuando el ARNm se une a los ribosomas y los ribosomas atraen a otro ARN llamado ARNt (ARN de transferencia). Este ARNt transporta aminoácidos específicos, lo que genera el código de ARNm coincidente que lleva la secuencia de tres bases.

En el momento en que las secuencias de tres bases del ARNt y el ARNm coinciden, comienzan a emparejarse con su secuencia complementaria de tres bases y el ARNt comienza a depositar los aminoácidos y el proceso continúa. La cadena polipeptídica surge cuando un aminoácido se une a otro y da como resultado una proteína final.

Este proceso no es tan fácil, hay ciertos precursores que inician el proceso, en primer lugar, el ribosoma decodifica la cadena de ARNm, el aminoacil ARNt o el ARNt que contiene los aminoácidos específicos se une a las secuencias complementarias de tres bases. Este proceso también se completa en tres pasos, iniciación, elongación y terminación.

Iniciación: los ribosomas se unen a la cadena de ARNm objetivo. La metionina es el primer ARNt añadido, que se empareja con el codón AUG (codón de inicio) del ARNm. El proceso comienza desde el extremo 5′ de la cadena de ARNm. Se añade un aminoácido complementario a la secuencia de tres nucleótidos del ARNm; Estos tres nucleótidos se llaman codón.

Elongación: después de que se emparejan los primeros aminoácidos, el ARNt pasa al segundo codón para emparejar otros aminoácidos; de la misma manera, el proceso continúa y forma la cadena del extremo 5 ‘al 3’. El enlace peptídico se forma entre los dos aminoácidos.

Terminación: Hay tres codones de terminación o codón de parada, UAG, UGA y UAA. Siempre que los ribosomas encuentren alguno de estos codones, dejarán de moverse y liberarán la cadena polipeptídica.

La distinción entre la traducción procariótica y eucariota es el tamaño de los ribosomas, ya que en los procariotas el ribosoma es de 70, mientras que en los eucariotas es de 80. Incluso los procariotas tienen la secuencia Shine-Dalgarno, que es el punto de partida de la secuencia codificante y aquí se unen los ribosomas.

La información genética se traduce de las cuatro letras del alfabeto de los polinucleótidos a las 20 letras del alfabeto de las proteínas. Hay 64 posibilidades de combinaciones de nucleótidos, y estos códigos genéticos son universales en todas las especies, excepto la mitocondria, que crea sus proteínas.

Modificación postranscripcional

La modificación postranscripcional es para la cadena polipeptídica recién sintetizada, que está dirigida a formar la estructura adecuada mediante la interacción con enlaces iónicos, enlaces hidrófobos, Vander Waals, etc. y otras modificaciones como glicosilación, acetilación, modificaciones amino-terminales, carboxilo. -modificaciones terminales.

Diferencias clave entre transcripción y traducción

Los siguientes puntos resaltan la principal diferencia entre el proceso de expresión genética, que es la transcripción y la traducción:

Después del proceso de replicación, el siguiente paso es la transcripción, donde se sintetiza el ARN a partir del ADN duplicado. La siguiente fase de la expresión génica es la síntesis de proteínas llamada traducción, aquí la proteína o polipéptido se sintetiza a partir del ARNm.
La transcripción ocurre en el núcleo en los eucariotas y en los procariotas, en el citoplasma, mientras que la traducción ocurre en el citoplasma en ambos.
El papel principal en la transcripción es de la polimerasa, mientras que en la traducción los ribosomas desempeñan el carácter esencial.
La transcripción se produce cuando la ARN polimerasa (enzima) actúa a lo largo de la cadena plantilla de ADN. Las modificaciones postranscripcionales implican corte, empalme, plegado, modificación de bases nitrogenadas y adición de grupos específicos en los extremos. Por otro lado, la traducción comienza cuando un complejo de ribosomas interactúa con la cadena de ARNm. La modificación postranscripcional implica la modificación de la cadena de aminoácidos como clasificación, empaquetamiento, glicosilación y acetilación.
El ADN es la cadena plantilla en la transcripción, mientras que en la traducción el ARNm actúa como cadena plantilla.
El empalme es necesario en la transcripción, donde los intrones se separan del transcrito primario; también es un tipo de modificación en la cadena de ARNm, aunque no es necesario en la traducción.
Los enlaces fosfodiéster existen entre los nucleótidos del ARN formado, mientras que los enlaces peptídicos están presentes entre los aminoácidos de las cadenas polipeptídicas en el proceso de traducción.
Los inhibidores o antibióticos para detener el proceso de transcripción son Rifampicina, Actinomicina D y 8-Hidroxiquinolina, mientras que para inhibir la traducción se utilizan Estreptomicina, Cloranfenicol, Tetraciclina, Cicloheximida, etc.

Similitudes

Ambos procesos requieren plantilla.
Ambos son el mecanismo químico.
Los nucleótidos necesarios son adenina, guanina, citosina y uracilo.
El proceso se completa en tres pasos: inicio, alargamiento y terminación.

Conclusión

En este contenido, discutimos la transcripción y la traducción, que se consideran los pasos principales de la síntesis de proteínas; en nuestra publicación anterior ya abordamos la replicación. Sin embargo, podemos decir que estos estudios nos han sido útiles no solo para adquirir conocimientos sino para conocer la ciencia profundamente y poder investigar más sobre ellos. También es útil desde el punto de vista médico.

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