Traducción - Parte 2.pdf

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Universidad de MornGentica Molecular

14 - Traduccin segunda parte

TRADUCCINSegunda parte

Gentica Molecular Ctedra 2016

Universidad de Morn

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ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ARN DETRANSFERENCIA

Secuencia de las bases nitrogenadas muy corta: posee unalongitud de entre 65 y 110 nucletidos.

Puede presentar nucletidos poco usuales como el cidopseudouridlico o el cido inoslico, bases no codificantes

como pseudouridina o dihydrouridina e incluso basescaractersticas del ADN como la timina.

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ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ARN DETRANSFERENCIA

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Bucle situado en el extremodel brazo largo (): contieneuna secuencia de tres bases

llamada anticodn.

Zonas de complementariedad intracatenaria: estructuracaracterstica de un trbol de tres hojas.

Brazo aceptor (): en todos los ARNt posee la secuencia CCA.

Bucle y brazo TC(): lugar de reconocimiento del ribosoma, conocidocomo asa Tpor el trinucletido TC (TyC) que lo identifica. La letra Tsimboliza a la ribotimidina, la ya la pseudouridina y la C a la citosina.

Brazo extra o variable (): es un fragmento muy variable de un ARNt aotro en longitud y composicin.

Bucle y brazo D (): secuencia reconocida de manera especfica por unade las veinte enzimas, llamadas aminoacil-ARNt sintetasas, encargadasde unir cada aminocido con su correspondiente molcula de ARNt. Envirtud de que contiene dihidrouridinas (D), se denomina asaD.

ESTRUCTURA TERCIARIA DEL ARN DETRANSFERENCIA

Un plegamiento ulterior en el ARNt hace que adquiera forma de L, debido aapareamientos inusuales entre algunos nucletidos de zonas alejadas de lacadena.

La estructura terciaria es estabilizada por interacciones de stacking

(apilamiento) entre las bases: interacciones de van der Waals, y puentes dehidrgeno bsicamente del tipo Hoogsteen.

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Factores que determinan la estructura de los cidos nucleicos:apilamiento de bases

Al examinar los cristales de cidos nucleicos helicoidales se observa que los planos de lasbases sucesivas son prcticamente paralelos y se solapan considerablemente.

No se ha determinado an si este apilamiento de las bases es una consecuencia de lasrotaciones favorables de la cadena de polinucletido o si es una distribucin

energticamente favorable en s misma y por lo tanto da mayor estabilidad a la doblehlice en la geometra Watson-Crick.

Las formas apiladas estn favorecidas en disolventes acuosos, lo que demuestraclaramente la importancia del agua como inductor de las estructuras altamente

ordenadas de los cidos nucleicos e indica que las interacciones de stacking deben teneruna gran componente de int eracciones hidrfobas

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INTERACCIONES CON AMINOACIL-ARNtSINTETASAS

Las enzimas conocidas como aminoacil-ARNt sintetasas (o aminoacil transferasas) unencovalentemente cada aminocido con el ARNt apropiado.

Esterificacin de una aminocido para unirlo al ARNt

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Existen unas 20 diferentes

aminoacil transferasas (tantas

como diferentesaminocidos).

Estas enzimas cuentan con almenos 2 dominios: uno leeel anticodn y el otro el

aminocido. Tienen que ser

muy especficas al cargar elaminocido y tener un nivelmuy elevado de fiabilidad.


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WOBBLING(balanceo)

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El reconocimiento codn-anticodn (3 bases ARNm con 3bases del ARNt) se da por medio de puentes dehidrgeno: los dos 1ros. nucletidos formaninteracciones muy especficas; el apareamiento deltercer nucletido es ms flexible y es posible que llegue

a aparearse con un nucletido que no escomplementario.

DIVERSOS CODONES CODIFICANPARA EL MISMO AMINOACIDO

RECONOCIMIENTO CODON-ANTICODONEl balanceo sucede en el apareamiento entre la primer base del

anticodn y la tercer base del codn.

Los codones que representan al mismo aminocido a menudo difieren en la tercerbase.

El patrn de degeneracin de la tercer base indica que en muchos casos la mismaes irrelevante o slo se distingue entre purina y pirimidina.

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Esto permite:a Gemparejarse con Co con U en el codna Uemparejarse con Ao con Gen el codna I(inosina) emparejarse con A, Co Uen el codn

BASES MODIFICADAS EN EL ARNt

Las modificaciones en el anticodn afectan el patrn de apareamiento y por lo tanto sonimportantes en la especificidad del ARNt.

La inosina (I) suele encontrarse en la primer posicin del anticodn, y es capaz deaparearse con cualquiera de las siguientes tres bases: U, C, y A.

Esta habilidad es especialmente relevante para los codones de isoleucina, pues AUA

codifica para isoleucina mientras AUG codifica para metionina.Debido a que con las bases usuales no es posible reconocer una A en la tercer posicin,cualquier ARNt cuyo anticodn comience con U no distingue a AUG de AUA. Este problemase resuelve con la existencia de ARNts con I en el anticodn.

De esta manera se obtiene un set de ARNts capaces de reconocer la totalidad de los 61codones que representan a los aminocidos.

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http://biomodel.uah.es/model1j/rna/inosina.htmhttp://biomodel.uah.es/model1j/rna/inosina.htm


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Retromutacin (en sentido estricto):consiste en recuperar la secuencia exacta denucletidos en el ADN.

Mutacin supresora:es una mutacin secundaria que restaura total o parcialmente lafuncin prdida.

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MUTACIONES EN EL ARNt

1 mutacin 2 mutacin

Individuo Normal Mutante Revertiente

Fenotipo mutante Reversin Fenotipo normal

MUTACIONES EN EL ARNt Y EFECTOSSUPRESORES

Este nuevo ARNt mutado puede incorporar un aminocido en lugar de un codn de stop alleer la secuencia de ARN.

Esto es debido a una mutacin en la regin del ARN que codifica para el anticodn de ARN.

Este anticodn mutado puede emparejarse con alguno de los tres tipos de codones sinsentido,insertando ahora los aminocidos correspondientes que transportan; por lo tanto,impiden la terminacin prematura de la traduccin.

Ejemplos: El codn sin sentido UAG puede ser suprimido por versiones mutantes(supresoras) de los siguientes ARNt:

(La letra sombreada indica la base que cambia en la mutacin supresora)

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Tipo de ARNt supresor Normalment e reco noce

ARNtSer U

CG

ARNtGln CAG

ARNtTyr UC

ARNtLys AAG

MUTACIONES EN EL ARNt Y EFECTOSSUPRESORES

El codn sin sentido UAA puede ser suprimido por una versin mutante de ARNtGly GAA

Existen supresores ms raros que suprimen mutaciones de sentido errneo (missense).Ejemplo: El ARNtGly cuyo anticodn es UCC, por mutacin se convierte en un ARNt supresorcuyo anticodn es UCU, que entonces reconoce al codn AGA (de la Arg). Por lo tanto, este

supresor inserta Gly frente a cada codn AGA.

Supresores de desfasaje de lectura de +1 nucletido: son ARNt mutantes que tienen unanticodn con 4 nucletidos, en lugar de los 3 ha bituales. Ejemplo: Existe un ARNtPhe que

tiene un anticodn que reconoce la secuencia UUUC.

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PROTEINAS RIBOSOMICAS MUTANTES YEFECTOS SUPRESORES

Los ribosomas derivados de la alteracin por mutacin de determinadas protenasadquieren zonas de conformacin cambiada, de modo que reconocen tripletes deforma errnea. Al introducir aminocidos cambiados en codones que a su vezproceden de mutaciones, pueden restaurar la funcionalidad de algunas protenasmutantes.

a) Mutaciones ram: afectan a las protenas S4 y S5 de la subunidad 30S delribosoma, de modo que ste puede suprimir una gran variedad de mutaciones sinsentido y por desfases. (El nombre de ramcorresponde a las iniciales de ribosomasambiguos).

b) Mutaciones StrR: se ve afectada la protena S12 del ribosoma. Hacen que lasmutaciones sin sentido sean menos defectuosas (leaky= dbiles).

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EFICACIA DE LAS MUTACIONES SUPRESORASPOR ARNt MUTANTES

Cada supresor tiene una eficacia caracterstica de supresin, que se refleja en laproporcin de cadenas polipeptdicas mutantes que son terminadas de forma normal (enlugar de quedarse truncadas). Esta eficacia depende esencialmente de:

la concentracin del ARNt supresor en la clula;

afinidad del ARNt supresor hacia la aminoacil-ARNt-sintetasa;

afinidad del aa-ARNt por el ribosoma, en competencia con los factores de terminacin detraduccin que reconocen el mismo codn sin sentido(de parada de lectura).

La mutacin supresora por s misma disminuye la velocidad de crecimientode la clula,debido a que aparte de su capacidad supresora, introduce errores de lectura en los ARNmnormales.

Los supresores han de ser -por fuerza- poco eficientescomo para no hacer que la clulamuera por introduccin de demasiados errores en la lectura de los ARNm normales (esdecir, la mayor parte de las veces los supresores introducen el aminocido correcto). Peropor otro lado, han de ser suficientemente eficientes como para poder introduciraminocidos en codones mutantes con la frecuencia adecuada para suprimir la mutacinprimaria. Normalmente, los supresores tpicos suprimen 5-10% de las veces. Es decir, lamayora de las veces se introduce el a minocido correcto frente al codn correcto.

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http://biomodel.uah.es/model1j/rna/t-rna.htm

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