Las células humanas son fábricas de productos químicos capaces de realizar tareas que desafiarían a los mejores complejos industriales en la tierra. Aún más milagroso es su capacidad para hacerlo en un espacio lo suficientemente pequeño como para requerir amplia ampliación microscópica solo para observar. Estas maravillas de fabricación en miniatura pueden reproducirse con poca energía e impulsar el proceso de construcción del cuerpo humano con la precisión de una computadora. Una serie de procesos químicos mantienen el control sobre estas funciones.
Proceso de síntesis de proteínas
El proceso de producción de proteínas requiere múltiples pasos. Cada uno de estos pasos requiere señales desde afuera y desde dentro de la celda. El primer paso es que los productos químicos fuera de la célula exijan la necesidad de una proteína particular. Las estructuras especializadas diseñadas para la transducción del mensaje químico reciben y llevan estas señales a la célula. A partir de ahí, los químicos de señalización viajan al núcleo, donde el gen que contiene las instrucciones para hacer que la célula se lea y se transcriba en una plantilla molecular. Finalmente, las estructuras llamadas ribosomas traducen la plantilla en una proteína real. Cada uno de estos pasos implica una serie de mecanismos de control para iniciar y mantener el proceso.
Transducción
Cuando el cuerpo humano necesita más de una proteína específica, los órganos especializados llamados glándulas secretan señales químicas llamadas hormonas - que en sí mismos son proteínas - en respuesta a algún estímulo. Una vez que se liberan en el torrente sanguíneo, estas hormonas entran en contacto con las células. Las estructuras especializadas llamadas receptores se adhieren a estas sustancias químicas hormonales e inician una progresión de las transformaciones moleculares, llamada transducción de señales. El mensaje químico pasa a través de la pared celular externa y hacia la membrana interna, donde el receptor desencadena una ráfaga de actividad química, que a su vez crea mensajes para enviar al núcleo de la célula para producir la proteína necesaria.
Transcripción
Dentro del núcleo celular, los mensajes de los receptores provocan que una enzima llamada ARN polimerasa relaje la cadena de ADN y la divida a lo largo del gen donde se encuentra el código para la proteína necesaria. A partir de ese punto, la enzima lee el ADN y crea un espejo químico complementario de la sección necesaria en un proceso llamado transcripción. El producto de este proceso es una cadena de ARN mensajero (ARNm), que contiene las instrucciones para fabricar la proteína necesaria.
Traducción
A medida que el ARNm sale del núcleo, una estructura celular llamada el ribosoma lo intercepta. El ribosoma se adhiere a una sección del ARNm llamada codón de inicio, que es un triplete específico de sustancias químicas que controlan dónde comienza el proceso de producción de proteínas. Complejos compuestos de aminoácidos vinculados a ARN de transcripción (ARNt) se unen a sus complementos en el ARNm. El ribosoma viaja a lo largo de la cadena de ARNm, recogiendo los aminoácidos de los complementos de ARNt, formándolos en una cadena de proteína simple. Cuando el ribosoma alcanza el codón de parada, un factor de liberación le indica que suelte la proteína completa.
