EL PROCESO DE TRADUCCIÓN: LA BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS

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EL PROCESO DE TRADUCCIÓN: LA

BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNASLa última etapa del flujo de

información genética

EL PROCESO DE TRADUCCIÓN

• Requiere:– Ribososmas– ARNm– Aminoácidos activados– ARNt– Enzimas y energía

• Localización: RIBOSOMAS– Subunidad pequeña: se une al ARNm– Subunidad grande: se unen los aminoácidos

EL RIBOSOMA

• Dos subunidades.• Composición:

– ARNr– Proteínas

• Loci subunidad mayor:– Sitio A : aminoácido– Sitio P : péptido en

formación– Sito E : ARNt

descargado

ARNt• Transportan los

aminoácidos.• 20 ARNt diferentes.• Partes importantes:

– Anticodón: especificidad con el aminoácido.

– Extremo 3’ : unión al aminoácido.

ACTIVACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS

• Def: es la unión del aminoácido con el ARNt específico.

• Enzimas: aminoacil-ARNt-sintetasa

Aminoácido + ARNt + ATP Aminoacil ARNt + AMP + PPi

¿Por qué la especificidad de las ARNt sintetasas?

Porque para seguir el código genético, cualquier aminoácido no puede unirse a cualquier ARNt.

(Recuerda el codón y el anticodón son complementarios)

¿Qué anticodones son posibles para el ARNt que transporte el ácido glutámico?

CUU ; CUC

EL PROCESO DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS(paso a paso)

I N I C I A C I Ó N• Unión subunidad

pequeña al ARNm es punto próximo AUG.

• Primer aa: N-formil - metionina. (siempre)

• Estas tres estructuras: COMPLEJO DE INICIACIÓN.

• Posterior unión de la subunidad mayor.

El primer aminoacil es el único que entra en el locus P

E L O N G A C I Ó N• Alargamiento de la

cadena proteica.• Entrada de un nuevo

aminoacil al locus A

• Acción de la peptidil transferasa: RIBOZIMA

• Separación ARNt del aminoácido en locus P.

• Translocación (5’ 3’)• Repetición n veces

ARNt descargado en locus E

El proceso consume GTP

T E R M I N A C I Ó N• Codón terminación:

– UAA– UGA– UAG

• Reconocido por factores de liberación

• Factor liber.– Proteínas.– Entran locus A– Provocan

separación de subunidades. (la peptidil transf.)

PROCESO EN LA CÉLULA

• Lectura del ARNm por varios ribosomas: POLIRRIBOSOMA.

• En eucariotas: se almacenan generalmente en el lumen del RER. Luego maduración en Golgi.

DIFERENCIA DEL PROCESO EUCARIOTAS - PROCARIOTAS

• Procariotas: traducción simultánea con transcripción.

• Eucariotas: separación espacial y temporal.

FLUJO DE LA INFORMACIÓN EN EL CONTROL CELULAR

UN POCO SOBRE RIBOZIMAS

• Altman y Cech descubrieron en 1981 que ciertos RNA pueden estar dotados que capacidad enzimática.

• Premio Nobel de Química en 1989.• Ejemplos:

– Maduración de RNAr: preRNAr RNAr– Maduración de RNAt: preRNAt RNAt– Maduración de ARNm en eucariotas

• Puede ser heterocatalítico o autocatalítico.• La peptidil-transferasa es una actividad enzimática

ligada a la subunidad mayor del ribosoma: ¿es exclusivamente por un ARN?

RIBOZIMAS

A sus 55 años Thomas R. Cech, dirige el Instituto Howard Hughes de Medicina, entidad privada de investigación biomédica

Imagen tridimensinal por ordenador de una Ribozima o ARN enzimático.

Actualmente T.R.Cech trabaja en el estudio de la TELOMERASA.

TRADUCCIÓN, ANTIBIÓTICOS Y TOXINAS

• La síntesis proteica es inhibida por muchas sustancias.

• PUROMICINA: (Streptomyces alboniger)– Estructura similar al extremo

3’ de un aminoacil.– Se une al sitio A del ribosoma.– Forma peptidilpuromincina

que no se une al locus P e interrumpe la síntesis

• TETRACICLINAS, inhiben la unión del aminoacil al locus A

TRADUCCIÓN, ANTIBIÓTICOS Y TOXINAS (2)

• CLORANFENICOL:– Ataca a ribosomas 70 S– Impide la transferencia del peptidilo– Tb. afecta a la síntesis citosólica de euc.

• ESTREPTOMICINA:– Trisacárido– Produce una lectura incorrecta del código

genético a concentraciones bajas.

T O X I N A S• CICLOHEXIMIDA

– Bloquea la acción peptidil transferasa de ribosomas 80 S.

– No de los 70 S

• TOXINA DIFTÉRICA– Inactiva los factores de elongación

• RICINA: muy tóxico– Se obtiene del ricino– Inactiva subunidad 60 S del ribosoma

eucariótico.

CUESTIÓN DE GENÉTICA MOLECULAR

• En el proceso de descifrado del Código Genético, Khorana utilizó polinucleótidos mixtos del tipo

ACACACACACACACACA• Obtuvo péptidos: Thr - His - Thr - His - Thr...• Para saber el codón que llama a Treonina fabricó poliAAC

(AACAACAACAACAACAAC...) y obtuvo:– Poli Asn (asparagina)– Poli Thr (treonina)– Poli Gln (glutamina)

• A partir de estos datos, ¿cuál es el codón que A partir de estos datos, ¿cuál es el codón que determina la treonina?determina la treonina?

S O L U C I Ó N• A partir del primer ARNm:...ACACACACACACAC... la histidina

puede ser:– ACA– CAC

• La otra cadena del segundo ARNm

• ... AACAACAACAACAACAACAAC ...

– Codones posibles: AAC - ACA - CAA.– Uno de ellos será el de la histidina.– El único repetido es ACAACA, luego es el que

codifica para la treoninatreonina.

Khorana y Nirenberg Premio Nobel de Medicina en 1968

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