Diferencias en la Expresión Génica entre Procariotas y Eucariotas

Diferencias en la Expresión Génica: Procariotas vs. Eucariotas

La expresión génica y los procesos de replicación, transcripción y traducción presentan variaciones fundamentales entre los organismos procariotas y eucariotas. A continuación, se detallan estas diferencias clave:

1. Replicación del ADN

• Procariotas: Ocurre en el citoplasma. Presenta un solo origen de replicación, proteínas de iniciación SSB, tres tipos de ADN polimerasa y ADN sin histonas.
• Eucariotas: Ocurre en el núcleo. Presenta varios orígenes de replicación, proteínas de iniciación RPA, cinco tipos de ADN polimerasa y ADN asociado a histonas (que también se replican). Los telómeros se acortan en cada replicación. El tamaño de los fragmentos de Okazaki es menor y la velocidad de elongación es más lenta debido a la presencia de los nucleosomas.

2. Transcripción

• Procariotas: Ocurre en el citoplasma. Utiliza un solo tipo de ARN polimerasa. La molécula de ARN mensajero (ARNm) frecuentemente contiene información para varias proteínas (policistrónico). El ARN no posee intrones, por lo que el ARNm no sufre proceso de maduración.
• Eucariotas: Requiere factores de transcripción y ocurre en el núcleo. Utiliza tres tipos de ARN polimerasa. La molécula de ARNm contiene información para una sola cadena polipeptídica (monocistrónico). El ARN contiene intrones intercalados entre los exones. Durante la elongación se añade una caperuza en el extremo 5' y, en la terminación, una cola poli-A en el extremo 3'. El ARNm sufre un proceso de maduración mediante la eliminación de intrones y el empalme de exones a través del splicing (corte y empalme).

3. Traducción

• Procariotas: El primer aminoácido incorporado es la formilmetionina (Formil-met). La traducción ocurre de forma simultánea a la transcripción. Una sola molécula de ARN mensajero frecuentemente codifica varios polipéptidos.
• Eucariotas: El primer aminoácido incorporado es la metionina (Met). La traducción es un proceso posterior y físicamente separado de la transcripción. Una cadena de ARN mensajero codifica una sola cadena polipeptídica.

Conceptos Clave en la Maduración del ARN

Exón

Un exón es una secuencia de nucleótidos en el ADN y el ARN que contiene la información necesaria para codificar una porción de la proteína final. Durante el proceso de transcripción y maduración del ARN, los exones son las secuencias que se mantienen y se unen para formar el ARN mensajero (ARNm) maduro que será traducido en una proteína. Los exones, por lo tanto, contribuyen directamente a la secuencia de aminoácidos de la proteína.

Intrón

Un intrón es una secuencia de nucleótidos en el ADN y el ARN que no codifica para proteínas y es eliminada durante el proceso de maduración del ARN. Los intrones son transcritos junto con los exones en el ARN inicial (pre-ARNm), pero son eliminados a través de un proceso llamado corte y empalme (splicing) antes de que el ARN mensajero maduro se traduzca en una proteína. Los intrones pueden tener roles en la regulación de la expresión génica y en la evolución genética, aunque no contribuyen directamente a la secuencia de aminoácidos de la proteína.