Genética bacteriana

LA EXPRESIÓN DE LOS GENES PROCARIOTAS: TRANSCIPCION Y TRADUCCION. La expresión genética de todas las células depende de los procesos secuenciales de la transcripción y la traducción que en conjunto, transfieren la información contenida en la secuencia de nucleótidos de un gen a la secuencia de aminoácidos de una proteína. Esto implica que, a partir de la dotación génica portada por la célula, ogenotipo, se expresarán un conjunto de características evidenciables que constituirán el fenotipo celular. Durante la transcripción, las reglas del apareamiento de bases son usadas por la ARN polimerasa para sintetizar un producto complementario a una cadena del ADN usado como molde, que constituye el ARN. Una de las clases mas importantes de ARN es el llamado mensajero, que lleva la informaciónpara la síntesis de proteínas. La ARN polimerasa bacteriana, es distinta de la de las células eucariotas, y de hecho, ciertos antibióticos que tienen como blanco la ARN polimerasa (como la rifampicina) son efectivos exclusivamente frente a células procariotas. La ARN polimerasa, reconoce un sitio específico en el ADN, llamado promotor, al cual se une, iniciando el proceso transcripcional. Un mismotranscripto, ARNm, puede contener la información correspondiente a más de un gen, por lo que se traducirá luego en mas de un polipéptido. El conjunto de genes que son transcriptos en un único ARNm, y que por tanto se expresan en conjunto, se denomina operón (ver mas adelante). Los genes procariotas, no poseen intrones como los eucariotas, es decir que una vez transcripto el ARNm, éste serátraducido directamente en una secuencia polipeptídica, sin necesidad de realizar un procesamiento post-transcipcional. Otra importante diferencia con la expresión de los genes eucariotas, es que por no poseer las bacterias un compartimento nuclear definido, los procesos de transcripción y traducción, se encuentran acoplados. Es decir que mientras se está sintetizando una molécula de ARNm, el ARN nacientepuede tomar contacto con los ribosomas e iniciar la síntesis proteica. (Fig. 5) Esto implica una ventaja para la célula bacteriana, y constituye una importante causa de su gran capacidad de adaptación a diferentes ambientes, ya que le permite responder rápidamente a los estímulos sintetizando los productos proteicos necesarios en el momento adecuado.

La traducción es un proceso por el cual elARN ribosómico, el ARN de transferencia (ARNt) y numerosas proteínas ribosomales y otras, participan en la "lectura" del código genético dado por los tripletes de nucleótidos o codones portados por el ARNm, y en la "escritura" de la secuencia correspondiente de aminoácidos en el producto polipeptídico. El ribosoma desempeña un papel fundamental, reuniendo al ARNm y a los ARNt cargados deaminoácidos. La estructura y composición en ARN y proteínas de los ribosomas procariotas, difiere en cierta medida de la de los ribosomas eucariotas. Tienen una menor masa y por tanto un coeficiente de sedimentación menor (50 S la subunidad mayor y 30 S la menor, haciendo en conjunto 70 S) Estas diferencias entre los ribosomas procariotas y eucariotas, del mismo modo que otras diferencias en la expresión delmaterial genético (polimerasas, topoisomerasas, proteínas y mecanismos regulatorios, factores de elongación) tienen una serie de implicancias. Una de éstas es la sensibilidad diferencial de procariotas y eucariotas a sustancias como toxinas y antibióticos. Por ejemplo macrólidos, aminoglucósidos, cloramfenicol y otros son antimicrobianos que actúan sobre el ribosoma bacteriano o el proceso desíntesis proteica, mientras que ciertas toxinas bacterianas como la diftérica, actúan selectivamente a nivel de la síntesis proteica eucariota. Existen 2 sitios en el ribosoma, el aceptor (sitio A) donde los ARNt cargados se asocian en primer lugar, y el sitio peptídico (sitio P), donde se sujeta la cadena polipeptídica en crecimiento. Durante cada paso de adición de aminoácidos, el ARNm avanza 1...