Post on 20-Oct-2019
Transcripción y Traducción en Procariontes vs. Eucariontes
Estructura del RNA mensajero: Procariontes vs. Eucariontes
Alberts et al., 3rd ed., p.237
Etapas de la traducción
v Iniciación v Elongación v Terminación
Inicio
GTP
subunidades separadas del ribosoma mRNA tRNAi-met factores de inicio
v Las subunidades ribosomales deben estar separadas v La subunidad pequeña debe reconocer al mRNA v El tRNA aminoacilado (fmet-tRNAmet o met-tRNA) debe colocarse en la posición P de la subunidad ribosomal pequeña
v Debe ocurrir el reconocimiento codón-anticodón de inicio v Ocurre hidrólisis de al menos una molécula de GTP
Factores de iniciación de la traducción IFs (bacteria) o eIFs (eucariontes)
Para el inicio de la traducción:
Existen dos tRNAs para Metionina, uno iniciador y otro elongador
El fMet-tRNA iniciador tiene características especiales
Reconoce los codones AUG ó GUG
En la mitad de los casos, la metionina es removida de la proteína
50S
30S
+
1 2 fMet GTP
+
3 2
fMet GTP
1 3 2
fMet GTP
1
AUG
complejo de inicio de la traducción
Shine-Dalgarno
INICIO DE LA TRADUCCIÓN PROCARIONTE
3 3
fMet
AUG
3
2
1
GDP
[Mg2+]
IF1 IF2 IF3
Factor Función IF1 Previene la unión de tRNAs en el
sitio A de la subunidad 30S
IF2 GTPasa que interacciona con 3 componentes claves durante iniciación: la subunidad 30S, IF1, y fMet-tRNAi
f-Met)
IF3 Se une a 30S y evita re-asociación con 50S. Participa en el reconocimiento codon-anticodon
5’ A P E
f-met
aa-tRN
A IF1 IF3
3’
FACTORES DE INICIO DE LA TRADUCCIÓN (PROCARIONTES)
60S
40S
+
1A 2 Met GTP
+
3 2
Met GTP
1A
3 2
Met GTP
1A
AUG complejo de inicio de la traducción
INICIO DE LA TRADUCCIÓN EUCARIONTE
3 3 Met
AUG
3
2
1A
GDP
[Mg2+]
eIF1A eIF2 eIF3 eIF4 eIF5
4
4
4
5
5
3 2
Met GTP
1A
AUG
4 5
Escaneo para buscar el AUG
Se forma un complejo circularizado con los extremos 5’ y 3’ del mRNA
Los factores eIF4 NO existen en bacteria
Interacciones en el complejo de inicio de la traducción
Ocurre un escaneo de la región 5’ no traducible hasta encontrar el primer AUG en contexto apropiado
eIF4A: helicasa; utiliza ATP para deshacer estructura secundaria en el mRNA y permitir paso de 40S
Para regenerar eIF2•GTP que se une a tRNA-met para iniciar traducción, se requiere el factor eIF2B
eIF2•GDP
eIF2B intercambia GDP x GTP en eIF2
Resumen inicio de la traducción en eucariontes
Complejo 43S
Complejo 48S eIF3-eIF4G
Traducción dependiente de CAP: Los mRNA eucariontes tienen CAP en el extremo 5’, por lo que su traducción es CAP dependiente y requiere a eIF4E
Traducción independiente de CAP: Muchos virus que infectan células eucariontes tienen genoma de RNA que es traducido diréctamente. Estos virus NO portan CAP en su extremo 5’ y NO requieren a eIF4E. Su traducción inicia en un sitio interno río arriba del AUG llamado IRES (Internal Ribosome Entry Site). El IRES es reconocido por algunos de los eIFs celulares para reclutar la subunidad ribosomal 40S
• Rhinovirus • Poliovirus • Hepatitis A Virus • Encephalomyocarditis Virus • Foot and Mouth Disease Virus
PABP eIF4E eIF3
eIF4A eIF4A
132 572 642 1046 1201 1411 1560
2Apro
eIF4G: una proteína de anclaje que es blanco de los virus IRES-dependientes
PABP eIF4E
132 572 eIF3
eIF4A eIF4A
642 1046 1201 1411 1560
TRADUCCIÓN DEPENDIENTE DE 5’ CAP X Ya no funciona en traducción
Porción utilizada para la traducción independiente de Cap
Apoptosis Infeccion viral Ciertos puntos del ciclo celular
Elongación
GTP
GTP
ribosoma mRNA tRNAs-aa factores de elongación
x aa
Factores de elongación
Bacteria Eucariontes
EF-Tu EF-Ts EF-G
eEF-1α eEF-1β eEF-2
1. Posicionamiento del aa-tRNAaa elongador correcto (EF-Tu/eEF-1α)
2. Hidrólisis de GTP y cambio conformacional.
Para regenerar EF-Tu•GTP se requiere EF-Ts
Formación del enlace peptídico
Bacteria Eucariontes
Actividad peptidil transferasa del RNAr 23S/28S (Bases conservadas en todos los organismos)
3. Ataque nucleofílico amino del aa2 al carboxilo del aa1
4. Posicionamiento del péptido sobre el tRNA del sitio A
Translocación
Bacteria Eucariontes
EF-Tu EF-Ts EF-G
eEF-1α eEF-1β eEF-2
5. Entrada de EF-G/eEF-2
6. Hidrólisis de GTP
7. Cambio conformacional y desplazamiento
ciclos de elongación
Terminación
GTP
ribosoma mRNA factores de terminación
subunidades ribosoma mRNA tRNA libre
proteína
Factores de terminación
Bacteria Eucariontes
RF1 RF2 RF3
RRF IF3 EF-G
eRF1 eRF3
eRF1 utiliza agua para hidrolizar el péptido
El gasto energético del proceso de traducción
Se hidrolizan 2 GTP´s por cada aminoácido incorporado La hidrólisis promueve cambios conformacionales Cargado de tRNA con su aminoácido 1 ATP /aa TRADUCCION Iniciación 1 GTP (1er aminoácido) Elongación 2 GTPs /aa Terminación 1 GTP
Centro peptidil transferasa (PTC)
Centro activador de GTPasa
Centro decodificador
A: aceptor P: peptidil E: salida (exit)
Resumen RIBOSOMA