Patologías de la membrana plasmática.

Es un trastorno de los túbulos renales en el cual ciertas sustancias normalmente absorbidas en el torrente sanguíneo por los riñones son liberadas en su lugar en la orina.

Causas

v  El síndrome de Fanconi puede ser causado por genes defectuosos o puede aparecer posteriormente en la vida debido a daño renal. Algunas veces, se desconoce su causa.

En los niños, las causas comunes de este síndrome son defectos genéticos que afectan la capacidad del cuerpo para descomponer ciertos compuestos, como:

·         Cistina (cistinosis)

·         Fructosa (intolerancia a la fructosa)

·         Galactosa (galactosemia)

·         Glucógeno (enfermedades por almacenamiento de glucógeno)

·         La cistinosis es la causa más común del síndrome de Fanconi en niños.

Otras causas en niños comprenden:

·         Exposición a metales pesados como el plomo, el mercurio y el cadmio

·         Enfermedad de Lowe, un raro trastorno genético de los ojos, el cerebro y los riñones

·         Enfermedad de Wilson

En los adultos, el síndrome de Fanconi puede ser causado por diversas cosas que provocan daño a los riñones, como:

·         Ciertos medicamentos como azatioprina, cidofovir, gentamicina y tetraciclina

·         Trasplante de riñón

·         Enfermedad por precipitación de las cadenas ligeras

·         Mieloma múltiple

·         Amiloidosis primaria

Síntomas

·         Eliminar grandes cantidades de orina, lo cual puede llevar a deshidratación

·         Dolor en los huesos

·         Debilidad

Pruebas y exámenes

Los exámenes de laboratorio pueden mostrar que cantidades excesivas de las siguientes sustancias se pueden perder en la orina:

·         Aminoácidos

·         Bicarbonato

·         Glucosa

·         Magnesio

·         Fosfato

·         Potasio

·         Sodio

·         Ácido úrico

La pérdida de estas sustancias puede conducir a una variedad de problemas. Pruebas adicionales y un examen físico puede mostrar signos de:

·         Deshidratación debida a micción excesiva

·         Retraso en el crecimiento

·         Osteomalacia

·         Raquitismo

·         Acidosis tubular renal tipo 2

Tratamiento

·         Muchas enfermedades diferentes pueden causar el síndrome de Fanconi. La causa subyacente y sus síntomas se deben tratar en forma apropiada.

·         Expectativas (pronóstico)

·         El pronóstico depende de la enfermedad subyacente.

·         Cuándo contactar a un profesional médico

·         La persona debe consultar con el médico si presenta deshidratación o debilidad muscular.

Acondroplasia

Es un trastorno del crecimiento de los huesos que ocasiona el tipo más común de enanismo.

Causas

La acondroplasia es uno de un grupo de trastornos que se denominan condrodistrofias u osteocondrodisplasias.

La acondroplasia se puede heredar como un rasgo autosómico dominante, lo cual significa que si un niño recibe el gen defectuoso de uno de los padres, desarrollará el trastorno. Si uno de los padres padece acondroplasia, el bebé tiene un 50% de probabilidad de heredar el trastorno. Si ambos padres tienen la enfermedad, las probabilidades de que el bebé resulte afectado aumentan al 75%.

Sin embargo, la mayoría de los casos aparecen como mutaciones espontáneas, lo que quiere decir que dos progenitores que no tengan acondroplasia pueden engendrar un bebé con la enfermedad.

Síntomas

La apariencia típica del enanismo acondroplásico se puede observar en el momento del nacimiento. Los síntomas pueden abarcar:

·         Apariencia anormal de las manos con un espacio persistente entre el dedo del corazón y el anular

·         Pies en arco

·         Disminución del tono muscular

·         Diferencia muy marcada en el tamaño de la cabeza con relación al cuerpo

·         Frente prominente (prominencia frontal)

·         Brazos y piernas cortos (especialmente la parte superior del brazo y el muslo)

·         Estatura baja (significativamente por debajo de la estatura promedio para una persona de la misma edad y sexo)

·         Estenosis raquídea

·         Curvaturas de la columna vertebral llamadas cifosis y lordosis

Pruebas y exámenes

·         Durante el embarazo, una ecografía prenatal puede mostrar líquido amniótico excesivo rodeando al feto.

·         El examen del bebé después de nacer muestra un aumento en el tamaño de la cabeza de adelante hacia atrás. Asimismo, puede haber signos de hidrocefalia ("agua en el cerebro").

·         Las radiografías de los huesos largos pueden revelar la presencia de acondroplasia en el recién nacido.

Tratamiento

No existe un tratamiento específico para la acondroplasia. Se deben tratar las anomalías conexas, incluyendo la estenosis raquídea y la compresión de la médula espinal, cuando causan problemas.

Pronóstico

Las personas con acondroplasia rara vez alcanzan a tener 1,52 m (5 pies) de estatura, pero su inteligencia está en el rango normal. Los bebés que reciben el gen anormal de sus dos padres generalmente no sobreviven más allá de unos pocos meses.

Posibles complicaciones

·         Pies zambos

·         Acumulación de líquido en el cerebro (hidrocefalia)

Hiperlipidemia combinada familiar

Es un trastorno hereditario que provoca niveles de colesterol y triglicéridos altos en la sangre.

Causas

La hiperlipidemia combinada familiar es el trastorno genético más común que aumenta las grasas en la sangre y puede causar ataques cardíacos precoces. Sin embargo, los investigadores aún no han identificado cuáles genes específicos lo causan.

La diabetes, el alcoholismo y el hipotiroidismo empeoran esta afección. Los factores de riesgo abarcan antecedentes familiares de colesterol alto y arteriopatía coronaria temprana.

Síntomas

Es posible que en los primeros años no se presenten síntomas.

Cuando los síntomas aparecen, pueden abarcar

·         Dolor de pecho (angina) u otros signos de enfermedad coronaria; se pueden presentar en una edad joven.

·         Calambres en una o ambas pantorrillas al caminar.

·         Llagas en los dedos de los pies que no sanan.

·         Síntomas repentinos similares a un accidente cerebrovascular, tales como problemas para hablar, caída de un lado de la cara, debilidad de un brazo o una pierna y pérdida de equilibrio.

Las personas con esta afección desarrollan niveles altos de triglicéridos o colesterol durante los años de adolescencia y dichos niveles siguen siendo altos a lo largo de toda la vida. Estas personas tienen un mayor riesgo de padecer arteriopatía coronaria precoz y ataques cardíacos. También tienen tasas mayores de obesidad y son más propensas a sufrir intolerancia a la glucosa.

Pruebas y exámenes

Se hacen exámenes de sangre para verificar los niveles de colesterol y triglicéridos. Los exámenes mostrarán:

·         Aumento del colesterol LDL

·         Disminución del colesterol HDL

·         Aumento de los triglicéridos

·         Aumento de la apolipoproteína B100

·         Hay disponibilidad de pruebas genéticas para un tipo de hiperlipidemia combinada familiar.

Tratamiento

El objetivo del tratamiento es reducir el riesgo de cardiopatía ateroesclerótica.

Patología de proteínas de contacto:

Cáncer:

Es el crecimiento descontrolado de células anormales en el cuerpo. Las células cancerosas también se denominan células malignas.

El cáncer es un proceso de crecimiento y diseminación incontrolados de células. Puede aparecer prácticamente en cualquier lugar del cuerpo. El tumor suele invadir el tejido circundante y puede provocar metástasis en puntos distantes del organismo. Muchos tipos de cáncer se podrían prevenir evitando la exposición a factores de riesgo comunes como el humo de tabaco. Además, un porcentaje importante de cánceres pueden curarse mediante cirugía, radioterapia o quimioterapia, especialmente si se detectan en una fase temprana.

Causas

El cáncer se origina de células normales en el cuerpo. Las células normales se multiplican cuando el cuerpo las necesita y mueren cuando el cuerpo ya no las necesita. El cáncer parece ocurrir cuando el crecimiento de las células en el cuerpo está fuera de control y éstas se dividen demasiado rápido. Igualmente, puede ocurrir cuando las células olvidan cómo morir.

Existen muchos tipos diferentes de cáncer. Puede aparecer en casi cualquier órgano o tejido, como el pulmón, el colon, los senos, la piel, los huesos o el tejido nervioso.

Existen múltiples causas de cánceres como:

·         Benceno y otros químicos

·         Consumo excesivo de alcohol

·         Toxinas ambientales, como ciertos hongos venenosos y un tipo de tóxico que puede formarse en las plantas de cacahuete (aflatoxinas)

·         Exposición excesiva a la luz solar

·         Problemas genéticos

·         Obesidad

·         Radiación

·         Virus

Síntomas

Los síntomas del cáncer dependen del tipo y localización del tumor. Por ejemplo, el cáncer de pulmón puede provocar tos, dificultad respiratoria o dolor torácico; mientras que el cáncer de colon frecuentemente ocasiona diarrea, estreñimiento y sangre en las heces.

Algunos cánceres pueden ser totalmente asintomáticos. En ciertos cánceres, como el pancreático, los síntomas a menudo no se presentan hasta que la enfermedad alcanza un estadio avanzado.

Los siguientes síntomas pueden ocurrir con la mayoría de los cánceres:

·         Escalofríos

·         Fatiga

·         Fiebre

·         Inapetencia

·         Malestar general

·         Sudores fríos

·         Pérdida de peso

·         Pruebas y exámenes

Al igual que sucede con los síntomas, los signos del cáncer varían dependiendo del tipo de tumor y de su ubicación. Algunos de los exámenes comunes son:

·         Biopsia del tumor

·         Exámenes de sangre (los cuales buscan químicos como marcadores de tumores)

·         Biopsia de médula ósea (para linfoma o leucemia)

·         Radiografía de tórax

·         Conteo sanguíneo completo (CSC)

·         Tomografía computarizada

·         Pruebas de la función hepática

·         Resonancia magnética

La mayoría de los cánceres se diagnostican por medio de una biopsia y, dependiendo de la ubicación del tumor, ésta puede ser un procedimiento sencillo o una operación delicada. A la mayoría de las personas afectadas por un cáncer se las somete a tomografía computarizada para determinar la ubicación exacta del tumor o tumores.

Tratamiento

El tratamiento varía de acuerdo con el tipo de cáncer y con su estadio. El estadio del cáncer hace referencia a cuánto ha crecido y al hecho de si el tumor se ha diseminado o no desde su ubicación original.

·         Si el cáncer está confinado a un sólo lugar y no se ha diseminado, el método de tratamiento más común es la cirugía para curar el cáncer. Éste a menudo es el caso con los cánceres de piel, al igual que los cánceres de pulmón, mamas y colon.

·         Si el tumor se ha diseminado sólo a los ganglios linfáticos locales, algunas veces también se pueden extirpar.

·         Si todo el cáncer no se puede extirpar totalmente por medio de cirugía, las opciones de tratamiento son: radioterapia, quimioterapia o ambas. Algunos tipos de cáncer requieren la combinación de cirugía, radiación y quimioterapia.

·         El linfoma (cáncer de ganglios linfáticos) rara vez se trata con cirugía. La quimioterapia y la radioterapia se utilizan con mayor frecuencia para tratar este tipo de cáncer.

Hemoglobinuria paroxística nocturna

Es una rara enfermedad en la cual los glóbulos rojos se descomponen antes de lo normal.

Causas

Las personas con esta enfermedad tienen células sanguíneas a las cuales les falta un gen llamado PIG-A. Este gen permite que una sustancia, llamada glicosil-fosfatidilinositol (GPI, por sus siglas en inglés) ayude a que ciertas proteínas se fijen a las células.

Sin el PIG-A, importantes proteínas no pueden conectarse a la superficie de la célula y protegerla de sustancias en la sangre llamadas complemento. Como resultado de esto, los glóbulos rojos se descomponen demasiado temprano. Dichos glóbulos secretan hemoglobina hacia la sangre, la cual puede salir en la orina. Esto puede suceder en cualquier momento, pero es más probable que ocurra en la noche o temprano en la mañana.

La enfermedad puede afectar a personas de cualquier edad. Puede estar asociada con anemia aplásica, síndrome mielodisplásico o leucemia mielógena aguda.

Los factores de riesgo, excepto una anemia aplásica previa, se desconocen.

Síntomas

·         Dolor abdominal

·         Dolor de espalda

·         En algunas personas, se pueden formar coágulos sanguíneos

·         Orina oscura intermitente

·         Tendencia al sangrado y a la formación de hematomas

·         Dolor de cabeza

·         Dificultad para respirar

Pruebas y exámenes

·         Los conteos de glóbulos blancos, glóbulos rojos y plaquetas pueden estar bajos.

·         El color rojo o marrón de la orina indica la descomposición de los glóbulos rojos y que la hemoglobina está siendo secretada en la circulación corporal y finalmente en la orina.

Los exámenes que se pueden llevar a cabo para diagnosticar esta afección pueden abarcar:

·         Conteo sanguíneo completo (CSC)

·         Prueba de Coombs

·         Citometría de flujo para medir ciertas proteínas

·         Prueba de Ham (hemolisina ácida)

·         Haptoglobina y hemoglobina en suero

·         Prueba de hemólisis de la sacarosa

·         Análisis de orina

·         Hemosiderina en orina

Tratamiento

Los esteroides y otros fármacos que inhiben el sistema inmunitario pueden ayudar a disminuir la descomposición de los glóbulos rojos. Es posible que se requieran transfusiones de sangre. Se suministran suplementos de hierro y ácido fólico. Del mismo modo, los anticoagulantes pueden ser necesarios para prevenir la formación de coágulos.

·         Soliris (eculizumab) es un fármaco utilizado para tratar la HPN, que bloquea la descomposición de los glóbulos rojos.

·         Asimismo, el trasplante de médula ósea puede curar esta enfermedad.

Patologías de canales proteícos:

Fibrosis quística

Es una enfermedad que provoca la acumulación de moco espeso y pegajoso en los pulmones, el tubo digestivo y otras áreas del cuerpo. Es uno de los tipos de enfermedad pulmonar crónica más común en niños y adultos jóvenes. Es una enfermedad potencialmente mortal.

Causas

La fibrosis quística (FQ) es una enfermedad hereditaria. Es causada por un gen defectuoso que lleva al cuerpo a producir un líquido anormalmente espeso y pegajoso llamado moco. Este moco se acumula en las vías respiratorias de los pulmones y en el páncreas.

Esta acumulación de moco ocasiona infecciones pulmonares potencialmente mortales y serios problemas digestivos. Esta enfermedad también puede afectar las glándulas sudoríparas y el aparato reproductor masculino.

Síntomas

Los síntomas en los recién nacidos pueden abarcar:

·         Retraso en el crecimiento.

·         Incapacidad para aumentar de peso normalmente durante la niñez.

·         Ausencia de deposiciones durante las primeras 24 a 48 horas de vida.

·         Piel con sabor salado.

Los síntomas relacionados con la función intestinal pueden abarcar:

·         Dolor abdominal a causa del estreñimiento grave.

·         Aumento de gases, meteorismo o un abdomen que parece hinchado (distendido).

·         Náuseas e inapetencia.

·         Heces pálidas o color arcilla, de olor fétido, que tienen moco o que flotan.

·         Pérdida de peso.

Los síntomas relacionados con los pulmones y los senos paranasales pueden abarcar:

·         Tos o aumento de la mucosidad en los senos paranasales o los pulmones.

·         Fatiga.

·         Congestión nasal causada por los pólipos nasales.

·         Episodios recurrentes de neumonía (los síntomas de neumonía en una persona con fibrosis quística abarcan fiebre, aumento de la tos y dificultad respiratoria, aumento de la mucosidad y pérdida del apetito).

·         Dolor o presión sinusal causados por infección o pólipos.

Los síntomas que se pueden notar posteriormente en la vida son:

·         Esterilidad (en los hombres).

·         Inflamación repetitiva del páncreas (pancreatitis).

·         Síntomas respiratorios.

·         Dedos malformados.

Pruebas y exámenes

Existe un examen de sangre disponible para ayudar a detectar la fibrosis quística. El examen busca variaciones en un gen conocido como causante de la enfermedad. Otros exámenes utilizados para diagnosticar la fibrosis quística abarcan:

·         El examen del tripsinógeno inmunorreactivo (IRT, por sus siglas en inglés) es una prueba de detección estándar para fibrosis quística en recién nacidos. Un alto nivel de IRT sugiere una posible fibrosis quística y requiere exámenes adicionales.

·         La prueba de cloruro en el sudor es el examen diagnóstico estándar para la fibrosis quística. Un alto nivel de sal en el sudor del paciente es una señal de la enfermedad.

Síndrome de QT largo

El síndrome de QT largo (SQTL) es una canalopatía arritmogénica caracterizada por una grave alteración en la repolarización ventricular, traducida electrocardiográficamente por una prolongación del intervalo QT. Predispone a muerte súbita por arritmias ventriculares malignas del tipo de torsade de pointes. A 11 años de la identificación de los principales canales afectados en esta enfermedad, se han descrito cientos de mutaciones distribuidas en hasta ahora 10 genes relacionados con el síndrome. El escrutinio genético realizado desde entonces ha mostrado que, si bien la forma grave de la enfermedad es esporádica, hay polimorfismos comunes en los genes relacionados con la enfermedad que pueden generar susceptibilidad individual al desarrollo de torsade de pointes, en particular con el uso de determinados fármacos; más aún, se han identificado polimorfismos con cualidades reguladoras que pueden exacerbar o silenciar la gravedad de una mutación.

Los canales iónicos son proteínas transmembranales encargadas de transportar iones a través de la membrana celular; los canales implicados en el SQTL son selectivos o especializados en el transporte de un solo ion y dependientes de voltaje, es decir, su activación ocurre a determinado voltaje intracelular (varía según el subtipo de canal). Los fenómenos eléctricos y contráctiles que suceden en el cardiomiocito son controlados por estas estructuras. Los canales iónicos forman complejos macromoleculares; hay una unidad principal formadora del poro del canal y proteínas auxiliares que lo regulan.

Diagnóstico prenatal de síndrome de QT largo

La bradicardia fetal puede ser una de las primeras manifestaciones clínicas del SQTL. En series retrospectivas se ha documentado que hasta un 70% de los pacientes diagnosticados en la infancia tiene este antecedente, que suele ir acompañado de hidrops fetalis. La evaluación de la repolarización cardiaca fetal entre las semanas 14 y 39 es un método útil para el diagnóstico oportuno del SQTL.

Mosaicismos gonadales para SQTL se han asociado con pérdidas fetales recurrentes durante el tercer trimestre del embarazo. Si la sospecha de la enfermedad es muy alta, la amniocentesis a partir de las 16 semanas de gestación puede ser de utilidad para el diagnóstico, que resulta sencillo cuando alguno de los progenitores es conocido como portador de una mutación determinada.

Patología de enzimas:

Galactosemia

Es una afección en la cual el cuerpo no puede utilizar (metabolizar) el azúcar simple galactosa.

Causas

La galactosemia es un trastorno hereditario, lo cual quiere decir que se transmite de padres a hijos. Si ambos padres portan un gen anormal que cause esta enfermedad, cada uno de sus hijos tiene un 25% de probabilidades de resultar afectado.

Ocurre aproximadamente en 1 de cada 60,000 nacimientos entre personas de raza blanca. La tasa es diferente para otros grupos.

Existen 3 formas de la enfermedad:

·         Deficiencia de galactosa-1-fosfatouridil transferasa (galactosemia clásica, la forma más común y la más grave)

·         Deficiencia de galactosa cinasa

·         Deficiencia de galactosa-6-fosfato epimerasa

Las personas con galactosemia son incapaces de descomponer completamente el azúcar simple galactosa, que compone la mitad de la lactosa, el azúcar que se encuentra en la leche. El otro azúcar es la glucosa.

Si a un bebé con galactosemia se le da leche, los derivados de la galactosa se acumulan en el organismo del bebé. Estas sustancias dañan el hígado, el cerebro, los riñones y los ojos.

Las personas con galactosemia no pueden tolerar ninguna forma de leche (ni humana ni animal) y deben ser cuidadosos al consumir otros alimentos que contengan galactosa.

Síntomas

Los bebés con galactosemia pueden desarrollar síntomas en los primeros días de vida si consumen leche artificial o leche materna que contengan lactosa. Los síntomas pueden deberse a una infección grave en la sangre con la bacteria E. coli.

·         Convulsiones

·         Irritabilidad

·         Letargo

·         Alimentación deficiente (el bebé se niega a tomar fórmula que contenga leche)

·         Poco aumento de peso

·         Coloración amarillenta de la piel y de la esclerótica (ictericia)

·         Vómitos

Pruebas y exámenes

·         Aminoácidos presentes en la orina y/o en el plasma sanguíneo (aminoaciduria)

·         Agrandamiento del hígado (hepatomegalia)

·         Acumulación de líquido en el abdomen (ascitis)

·         Azúcar bajo en la sangre (hipoglucemia)

Enfermedad de Wilson

Es un trastorno hereditario en el cual hay demasiado cobre en los tejidos corporales. El exceso de cobre causa daño al hígado y al sistema nervioso.

Causas

La enfermedad de Wilson es un trastorno hereditario poco común. En caso de que ambos padres porten un gen anormal para la enfermedad de Wilson, hay un 25% de posibilidades en cada embarazo de que el niño tenga el trastorno.

La enfermedad de Wilson hace que el cuerpo absorba y conserve demasiado cobre, el cual se deposita en el hígado, el cerebro, los riñones y los ojos. Los depósitos de cobre ocasionan daño tisular, muerte del tejido y cicatrización, lo cual hace que los órganos afectados dejen de funcionar bien.

Esta enfermedad es más común en personas de Europa oriental, Sicilia y la parte sur de Italia, aunque se puede presentar en cualquier grupo. Este trastorno aparece típicamente en personas menores de 40 años. En los niños, los síntomas comienzan a aparecer alrededor de los 4 años.

Síntomas

·         Postura anormal de brazos y piernas

·         Confusión o delirio

·         Demencia

·         Dificultad y rigidez para mover los brazos y las piernas

·         Dificultad para caminar (ataxia)

·         Cambios emocionales o conductuales

·         Agrandamiento del abdomen (distensión abdominal)

·         Cambios de personalidad

·         Fobias, angustia (neurosis)

·         Movimientos lentos

·         Lentitud o disminución de los movimientos y expresiones faciales

·         Deterioro del lenguaje

·         Esplenomegalia

·         Temblores en los brazos o en las manos

·         Movimientos incontrolables

·         Movimientos impredecibles o espasmódicos

·         Vómito con sangre

·         Debilidad

·         Piel amarilla (ictericia) o color amarillo de la esclerótica del ojo (ictericia)

Pruebas y exámenes

Un examen de los ojos con lámpara de hendidura puede mostrar:

·         Movimiento ocular limitado

·         Anillo de color marrón o rojizo alrededor del iris (anillo de Kayser-Fleischer)

SINTESIS DE PROTEÍNAS Y ACIDOS NUCLEICOS

Cuatro son las reglas que siguen las células para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos:

·         Las proteínas y los ácidos nucleicos están compuestos por un número limitado de subunidades: en el caso de las proteínas, son 20 los aminoácidos que constituyen estas subunidades, mientras que sólo cuatro bases nucleicas son utilizadas para construir el RNA o el DNA.

·         Durante el proceso de polimerización, las subunidades son añadidas una a una: el el caso de las proteínas, la síntesis empieza en el grupo NH2 del aminoácido inicial y continua hasta el -COOH del aminoácido terminal; en el caso de los ácidos nucleícos, la síntesis comienza por el extremo 5' y prosigue hasta el extremo 3´.

·         Cada cadena tiene un punto específico de iniciación y el crecimiento procede en una dirección hasta una terminación también especificada. Esto requiere unas señales de inicio y de fin.

·         El producto sintético primario no es usualmente empleado como tal sino que es modificado. Mediante una serie de enzimas, las cadenas de polímeros experimentan una serie de transformaciones (rotura, unión a otra cadena, entrecruzamiento, etc)

SINTESIS DE PROTEINAS

Describir la síntesis de proteínas y del DNA dentro de una célula es como describir un círculo: el DNA dirige la síntesis del RNA; el RNA dirige la síntesis de proteínas y, finalmente, una serie de proteínas específicas catalizan la síntesis tanto del DNA como del RNA.

Las instrucciones para construir las proteínas están codificadas en el DNA y las células tienen que traducir dicha información a las proteínas. El proceso consta de dos etapas:

TRANSCRIPCION:

La transcripción es el proceso durante el cual la información genética contenida en el DNA es copiado a un RNA de una cadena única llamado RNA-mensajero. La transcripción es catalizada por una enzima llamada RNA-polimerasa. El proceso se inicia separándose una porción de las cadenas de DNA: una de ellas, llamada hebra sentido es utilizada como molde por la RNA-polimerasa para incorporar nucleótidos con bases complementarias dispuestas en la misma secuencia que en la hebra anti-sentido, complementaria de la hebra sentido inicial. La única diferencia consiste en que la timina del DNA inicial es sustituída por uracilo en el RNA mensajero. Así, por ejemplo, una secuencia ATGCAT de la hebra sentido del DNA inical producirá una secuencia UACGUA.

Además de las secuencia de nucleótidos que codifican proteínas, el RNA mensajero copia del DNA inicial unas regiones que no codifican proteínas y que reciben en nombre de intrones. Las partes que codifican proteínas se llaman exones. Por lo tanto, el RNA inicialmente transcrito contiene tanto exones como intrones. Sin embargo, antes de que abandone el núcleo para dirigirse al citoplasma donde se encuentran los ribosomas, este RNA es procesado mediante operaciones de "corte y empalme", eliminándose los intrones y uniéndose entre sí los exones. Este RNA-m maduro es el que emigra al citoplasma. Un único gen puede codificar varias proteínas si el RNA-m inicial puede ser cortado y empalmado de diversas formas. Esto ocurre, por ejemplo, durante la diferenciación celular en donde las operaciones de corte y pegado permiten producir diferentes proteínas.

Además de utilizarse como molde para la síntesis del RNA-m, el DNA también permite la obtención de otros dos tipos de RNA:

·         El RNA de transferencia (t-RNA) que se une específicamente a cada uno de los 20 aminoácidos y los transporte al ribosoma para incorporarlos a la cadena polipeptídica en crecimiento.

·         El RNA ribosómico (r-RNA) que conjuntamente con las proteínas ribosómicas constituye el ribosoma.

TRADUCCION:

El m-RNA maduro contiene la información para que los aminoácidos que constituyen una proteína en vayan añadiendo según la secuencia correcta. Para ello, cada triplete de nucleótidos consecutivos (codón) especifica un aminacido. Dado que el m-RNA contiene 4 bases, el número de combinaciones posibles de grupos de 3 es de 64, número más que suficiente para codificar los 20 aminoácidos. De hecho, un aminoácido puede ser coficado por varios codones.

La síntesis de proteínas tiene lugar de la manera siguiente:

·         Iniciación: Un factor de iniciación, GPT y metionil-tRNA[Met] forman un complejo que se une a la subunidad ribosómica grande. A su vez, el m-RNA y la subunidad ribosómica pequeña se unen al encontrar esta última el codón de iniciación que lleva el primero. A continuación ambas subunidades ribosómicas se unen. El metionil-tRNA[met] está posicionado enfrente del codón de iniciación (AUG). El GPT y los factores de iniciación de desprenden quedando el tRNA[Met] unido al ribosoma.

·         Elongación: Un segundo aminoacil-tRNA (en el ejemplo Phe-tRNa[Phe]) se coloca en la posición A de la subunidad grande del ribosoma. Un complejo activado por GPT se ocupa de formar el enlace peptídico quedando el peptido en crecimiento unido al aminoacil-tRNA entrante. Al mismo tiempo, el primer t-RNA se separa del primer aminoácido y del punto P del ribomosa.

·         El ribosoma se mueva un triplete hacia la derecha, con los que el peptidil-tRNA[Phe] queda unido al punto P que había quedado libre. Un tercer aminoacil-tRNA (en el ejemplo Leu-tRNA[Leu]) se coloca en la posición A y se repite el proceso de formación del enlace peptidico, quedando el peptido en crecimiento unido al Leu-tRNA[Leu] entrante. Se separa el segundo t-RNA del segundo aminoacido y del punto P del ribosoma.

·         Terminación: el m-RNA que se está traduciendo lleva un codón de terminación (UAG). Cuando el ribosoma llega a este codón, la proteína ensamblada es liberada y el ribosoma se fragmenta en sus subunidades quedando listo para un nuevo proceso.

En el proceso que acabamos de describir, el ribosoma se desplazaba a lo largo de una hebra de m-RNA leyendo los tripletes de uno en uno. La síntesis de proteínas progresa a razón de 15 aminoácidos/segundo. Dada la longitud del m-RNA, varios ribosomas pueden ir leyendo codones y sintetizando proteínas. El conjunto se denomina poliribosoma.

A partir del anterior proceso se puede definir como gen un conjunto de nucleótidos de una molécula de DNA que sirve como molde para la producción de una proteína o una familia de proteínas si se producen operaciones de corte y empalme en el RNA. Como usualmente una proteína tiene entre 100 y 1000 aminoacidos, el m-RNA maduro contendrá entre 300 y 3000 nucleótidos. El tamaño del gen dependerá, de los intrones que tenga.