Generador de esquemas de la síntesis de proteínas
Esquemas de la síntesis de proteínas, transcripción y traducción: ARN polimerasa, corte y empalme del ARNm, el ribosoma con los ARNt, codones y anticodones, y el dogma central. Pensado para biología, genética y biotecnología.
Ejemplos de esquema de síntesis proteica
Renders reales de sus prompts: la síntesis de proteínas rotulada del ADN al polipéptido, un resumen escolar sencillo, transcripción vs traducción y una ficha en blanco. Un clic carga el prompt para editarlo.
Esquema rotulado de la síntesis de proteínas: transcripción arriba, traducción abajo
Lee cada fila de izquierda a derecha. La flecha del borde derecho saca el ARNm terminado del núcleo y lo baja a la segunda fila.
- 1
Transcripción, en el núcleo
La ARN polimerasa abre el ADN, añade nucleótidos de ARN al ARNm en formación y se suelta al final del gen.
- 2
Maduración del ARN
El pre-ARNm recibe una caperuza en 5′, sus intrones se eliminan por corte y empalme, se le añade una cola poli-A y sale por un poro nuclear.
- 3
Iniciación y elongación, en el citoplasma
El ARNt iniciador con metionina se empareja con AUG; otros ARNt le siguen codón a codón por los sitios A, P y E.
- 4
Terminación
Un factor de liberación se une al codón de terminación; el polipéptido y las dos subunidades del ribosoma se separan.
Transcripción, traducción, ARNt: esquemas de la síntesis de proteínas según lo que amplían
La síntesis de proteínas se dibuja entera, como arriba, o por partes. Estas son las versiones que más se usan en clase y en los artículos.
Transcripción del ADN
Un gen visto de cerca. La ARN polimerasa está en una burbuja de transcripción sobre la hebra molde, que lee de 3′ a 5′ mientras construye el ARN de 5′ a 3′; la otra hebra de ADN, la hebra codificante, tiene la misma secuencia que el ARN, con T en lugar de U. Rotula el promotor aguas arriba, los extremos 5′ y 3′ de las tres hebras y el sentido en que avanza la polimerasa.
Traducción en el ribosoma
Un ribosoma sobre el ARNm con sus tres sitios: el ARNt que llega en el sitio A, el ARNt que sostiene la cadena en crecimiento en el sitio P y el ARNt vacío que sale por el sitio E. El ribosoma avanza de 5′ a 3′ por el ARNm y la cadena crece desde su extremo N-terminal. Indica si quieres un ribosoma eucariota (subunidades 40S y 60S, 80S en conjunto) o uno bacteriano (30S y 50S, 70S).
Transcripción y traducción
Las dos etapas en una sola figura, lo que en una célula eucariota supone un núcleo cuya envoltura atraviesa el ARNm. Pide la versión bacteriana y todo cambia: no hay núcleo ni maduración, y los ribosomas empiezan a traducir el ARNm mientras la ARN polimerasa todavía lo está fabricando, de modo que varios ribosomas recorren un mismo transcrito sin terminar.
Dogma central de la biología molecular
Tres palabras y las flechas entre ellas: ADN → ARN → proteína, con un bucle en el ADN para la replicación. Añade las excepciones con flechas discontinuas si el curso las trata: la transcripción inversa de ARN a ADN en retrovirus como el VIH, y la copia de ARN a ARN en muchos virus de ARN. Ninguna flecha va de la proteína a un ácido nucleico.
Estructura del ARNt
La hoja de trébol, de unos 76 a 90 nucleótidos plegados en cuatro brazos: el tallo aceptor, que termina en CCA en el extremo 3′, donde se une el aminoácido; el brazo D; el brazo del anticodón, con las tres bases que se emparejan con el codón; y el brazo TΨC, con un bucle variable entre los dos últimos. En tres dimensiones se pliega en forma de L, con el anticodón en un extremo y el aminoácido en el otro.
Splicing y maduración del ARNm
El pre-ARNm antes y después: una caperuza en 5′ de guanina modificada, una cola poli-A de unas 200 adeninas y los intrones cortados por el espliceosoma para que los exones se unan. Dibuja un segundo ARNm maduro sin uno de los exones para mostrar el splicing alternativo, la forma en que un gen da más de una proteína.
Expresión génica y operón lac
La síntesis de proteínas con sus controles. En bacterias, el ejemplo de referencia es el operón lac: un represor unido al operador bloquea la ARN polimerasa hasta que la lactosa, en forma de alolactosa, se une al represor y lo despega. En eucariotas, factores de transcripción en el promotor y los potenciadores, seguidos de los controles posteriores: el splicing, la vida media del ARNm y la traducción.
Síntesis de proteínas en diagrama de flujo
Cajas y flechas sin dibujos: ADN → transcripción → pre-ARNm → caperuza, cola y splicing → ARNm → poro nuclear → ribosoma → traducción → polipéptido → plegamiento. Una línea por caja; se copia limpio en los apuntes y en las tarjetas de repaso.
Síntesis de proteínas: dibujo fácil
El ADN en el núcleo, una copia de ARNm, un ribosoma, varios ARNt y una cadena corta de aminoácidos. Escribe un mensaje breve como AUG UUU GGC UAA para que el alumnado lo descifre: metionina, fenilalanina, glicina y fin.
Etapas de la síntesis de proteínas y qué ocurre en cada una
Las etapas que un esquema rotulado de la síntesis de proteínas suele mostrar, qué ocurre en cada una y en qué lugar de la célula. Es el conjunto de rótulos por defecto, salvo que pidas uno más corto.
| Etapa | Qué ocurre | Dónde ocurre |
|---|---|---|
| Transcripción: iniciación | La ARN polimerasa se une al promotor y el ADN se desenrolla | Núcleo (citoplasma en las bacterias) |
| Transcripción: elongación | La ARN polimerasa lee la hebra molde y construye el pre-ARNm en sentido 5′→3′ | Núcleo |
| Transcripción: terminación | El transcrito se libera y el ADN vuelve a enrollarse | Núcleo |
| Caperuza en 5′ | Se añade una guanina modificada al inicio del pre-ARNm; lo protege y ayuda a que el ribosoma se una | Núcleo |
| Cola poli-A | Se añaden unas 200 adeninas al extremo 3′ | Núcleo |
| Corte y empalme | Se eliminan los intrones y se unen los exones en el ARNm maduro | Núcleo |
| Salida del ARNm | El ARNm maduro sale del núcleo por un poro nuclear | Envoltura nuclear |
| Traducción: iniciación | La subunidad menor del ribosoma se une al ARNm, el ARNt iniciador se empareja con el codón de inicio AUG y se une la subunidad mayor | Citoplasma, en ribosomas libres o del retículo endoplasmático rugoso |
| Traducción: elongación | Los ARNt entran en el sitio A, los enlaces peptídicos unen los aminoácidos y el ribosoma avanza codón a codón | Ribosoma |
| Traducción: terminación | Un codón de terminación llega al sitio A, se une un factor de liberación y el polipéptido se libera | Ribosoma |
Cuánto se detalla el proceso depende del curso. En la ESO suele bastar con dos pasos, transcripción y traducción, con ADN, ARNm, ribosoma y ARNt; en bachillerato y en la universidad se añaden la maduración, los sitios A, P y E, los codones de inicio y de terminación y las tres fases de cada paso. Indica los rótulos que necesitas y solo se dibujan esos.
¿Qué es un esquema de la síntesis de proteínas?
Un esquema de la síntesis de proteínas muestra los dos pasos que convierten un gen en proteína: la transcripción del ADN a ARNm y la traducción, en la que un ribosoma lee los codones y los ARNt aportan los aminoácidos. En los eucariotas, el ARNm madura entre ambos.
En resumen
- La información va del ADN al ARN y del ARN a la proteína. Es el dogma central de la biología molecular: la transcripción hace una copia de ARN mensajero de un gen y la traducción en los ribosomas convierte ese mensaje en una cadena de aminoácidos.
- El código genético se lee en tripletes. Cada codón de tres bases del ARNm indica un aminoácido; de los 64 codones posibles, 61 codifican aminoácidos y 3 son codones de terminación, y AUG codifica la metionina y además inicia la traducción.
- El ARNm eucariota madura antes de salir del núcleo. El pre-ARNm recibe una caperuza en 5′ y una cola poli-A de unas 200 adeninas, y sus intrones se eliminan por corte y empalme para dejar solo los exones.
- Los ARNt son los adaptadores. Cada ARNt lleva un aminoácido y tiene un anticodón que se empareja con un codón del ARNm; según la especie, en el citoplasma hay de 40 a 60 tipos de ARNt.
- El ribosoma tiene tres sitios para los ARNt. Un ARNt nuevo entra en el sitio A, el ARNt con la cadena en crecimiento ocupa el sitio P y los ARNt vacíos salen por el sitio E; la peptidil transferasa, una enzima de ARN de la subunidad mayor, forma cada enlace peptídico.
Transcripción y traducción: ¿en qué se diferencian?
La transcripción copia el ADN de un gen en ARN mensajero; la traducción lee ese ARNm para construir una proteína. En los eucariotas la transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en el citoplasma; en las bacterias, que no tienen núcleo, las dos ocurren en el citoplasma.
| Transcripción | Traducción | |
|---|---|---|
| Molde | ADN (la hebra molde) | ARNm |
| Producto | ARN; pre-ARNm en los eucariotas | Una cadena polipeptídica |
| Lugar en los eucariotas | Núcleo | Citoplasma, en los ribosomas |
| Maquinaria principal | ARN polimerasa (ARN polimerasa II para el ARNm) | Ribosoma y ARNt |
| Piezas | Nucleótidos de ARN (A, U, G, C) | Aminoácidos |
| Señal de inicio | Promotor, por ejemplo la caja TATA | Codón de inicio AUG |
| Señal de fin | Secuencia de terminación | Codón de terminación (UAA, UAG o UGA) |
| Emparejamiento de bases | Los nucleótidos de ARN se emparejan con la hebra de ADN, U en lugar de T | Los anticodones del ARNt se emparejan con los codones del ARNm |
Dibuja la transcripción dentro del núcleo y la traducción fuera, con el ARNm atravesando la envoltura nuclear entre ambas, y muestra al menos un codón emparejado con el anticodón de su ARNt. Un esquema con un ribosoma traduciendo dentro del núcleo, o con T en el ARNm, es el error que hay que buscar primero.
Preguntas frecuentes sobre el esquema de la síntesis de proteínas
¿Qué debe incluir un esquema rotulado de la síntesis de proteínas?
El conjunto estándar es el ADN con su hebra molde, la ARN polimerasa y el ARNm en el núcleo, un poro nuclear, y después el ribosoma con sus subunidades menor y mayor, los ARNt con su anticodón y su aminoácido, los codones del ARNm desde el codón de inicio y la cadena polipeptídica en crecimiento. Es lo que se dibuja por defecto; pide menos rótulos y solo aparecen esos.
¿Qué es el dogma central de la biología molecular?
La información genética fluye del ADN al ARN y del ARN a la proteína: el ADN se copia por replicación, se transcribe a ARN y se traduce a proteína. Francis Crick lo formuló en 1958. Los retrovirus como el VIH copian el ARN a ADN con la transcriptasa inversa, y muchos virus de ARN copian ARN a ARN, pero no se conoce ningún proceso que convierta una secuencia de proteína en ácido nucleico.
¿Cuáles son las etapas de la síntesis de proteínas en orden?
Transcripción, maduración del ARN y traducción. La ARN polimerasa copia un gen en pre-ARNm; en los eucariotas este recibe una caperuza, una cola poli-A y pasa por el corte y empalme; el ARNm sale del núcleo y un ribosoma lo traduce: iniciación en AUG, elongación codón a codón y terminación en un codón de terminación.
¿Qué diferencia hay entre codón y anticodón?
Un codón es una secuencia de tres bases del ARNm; un anticodón es la secuencia de tres bases complementaria de un ARNt. Se emparejan por complementariedad de bases: el codón AUG lo lee un ARNt con el anticodón UAC, que transporta metionina.
¿Qué función tienen el ARNm, el ARNt y el ARNr?
El ARNm lleva el mensaje del gen del núcleo al ribosoma; el ARNt aporta los aminoácidos y los hace corresponder con los codones; el ARNr forma el núcleo del ribosoma y cataliza los enlaces peptídicos. Los tres se producen por transcripción.
¿Dónde ocurre la síntesis de proteínas?
La transcripción ocurre en el núcleo y la traducción en el citoplasma, en ribosomas libres o unidos al retículo endoplasmático rugoso. En las bacterias, que no tienen núcleo, ambas ocurren en el citoplasma. Las mitocondrias y los cloroplastos también tienen ribosomas propios.
¿Cuántos codones hay?
64: 61 codifican aminoácidos y 3 son codones de terminación. La mayoría de los aminoácidos tiene más de un codón, por eso se dice que el código es degenerado; AUG es el codón de inicio y además codifica la metionina.
¿Cómo afecta una mutación a la síntesis de proteínas?
Una base cambiada cambia el codón, que entonces puede indicar otro aminoácido, el mismo o una parada. Insertar o eliminar una o dos bases desplaza el marco de lectura y altera todos los codones siguientes; con ese efecto Crick y Brenner demostraron que el código se lee en tripletes.
¿Puedo hacer un dibujo sencillo de la síntesis de proteínas para cursos inferiores?
Sí: pide una visión general sencilla y el esquema se queda en lo esencial, el ADN en el núcleo, su copia de ARNm, el ribosoma y los aminoácidos que se unen en una proteína. Cinco rótulos o menos suelen bastar en la ESO.
¿Cómo mantiene la herramienta la transcripción y la traducción en su lugar y en su orden?
La instrucción de contenido viene integrada. Cada imagen debe seguir la secuencia estándar de los libros de texto (cada etapa en su orden real, unida a la siguiente por una flecha), con cada rótulo escrito exactamente. Comprueba los términos con tu temario antes de imprimir; en el lienzo puedes corregir cualquier rótulo allí mismo.
¿Puedo usar un esquema de la síntesis de proteínas hecho aquí en clase de biología o en una tesis?
Sí: los esquemas de síntesis de proteínas que generas son tuyos, para fichas de biología molecular, presentaciones de clase, informes de prácticas y tesis. La exportación llega hasta 4K según el modelo.
Fuentes
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