SÍNTESIS PROTEICA

Traducción

• mRNA • tRNA• Aminoacil-tRNA

sintetasa• Ribosomas• Factores

proteicos

5 componentes fundamentales

BASES DEL CÓDIGO GENÉTICO

• Codón de tres nucleótidos• No se sobreponen• Degenerado o redundante• 4 nucleótidos -- > 20 aa

combinaciones• código de 3 --> 43 --> 64

combinaciones

• La traducción requiere equivalencias entre las tripletas denominadas codones de los RNAm con los anticodones del RNAt. que transporta los aminoácidos

• Una vez que el polipéptido se ha formado este puede adquirir una estructura que le dará la funcionalidad

• Todo el proceso de traducción ocurre en los ribosomas ya sea libres a asociados a retículos.

• El código no es universal ya que en mitocondrias se ha detectado que algunos codones son leídos de forma diferente.

• La traducción comprende Iniciación, Elongación y Terminación. Cada uno de los cuales ocurre en el ribosoma.

• CODIGO GENETICO

• 61 codones especifican aminoácidos

• 3 codones especifican señales de término

UAA,UGA, UAG

• Para cada aminoácido existe más de un codón, con excepción de Metionina y Triptofano.

Ácido Ribonucleico de Transferencia (RNAt)

Alberts 337

El código genético es redundante

Alberts 338

Cataliza la unión del grupo el carboxilo del aminoácido al 3’OH del tRNA formando un enlace de alta energía.Usa la energía de la hidrólisis del ATP que se transforma en AMPLa mayoría de las sintetasas reconocen el tRNA por el anticodón pero también por su estructura y grupos químicosLas aminoacil-tRNA sintetasa se equivoca solo 1/40.000 acoplamientos

ACCIÓN DE LA AMINOACIL tRNA sintetasa :

Alberts 340

Los aminoácidos se van uniendo a través de enlaces peptídicos el polipéptido que se va formando permanece unido a la molécula de tRNA: peptidil –tRNA

Adición de los aminoácidos a la proteína

Alberts 342

TRADUCCION

Traducción: Señales de Inicio y Término de la traducción

5' UTR Secuencia líder (No traducida)3' UTR Secuencias de término (No traducida)Eucariontes = 5' CAP y cola 3' poli (A)

La molécula de mRNA contiene la información de codificación del polipéptido

mRNA

proteína proteína proteína

DNA

gen gengen

transcripción

proteína proteína proteína P P P5’

Procariontes

AUG

UAA

AUG AUG

UAAUAA

3’UTR5’UTR 3’

Sitios unión ribosoma

TranscripciónProcesamiento RNA

proteína

mRNA

DNA

intron Exon 2Exon 1

Poli (A) 3’P P PCAP5’

Eucariontes

exon exon5’UTR

AUG

Codón de inicio

Codón de término

3’UTR

mRNA + tRNA-Met iniciador + subunidad pequeña

+ hidrólisis de GTP + subunidad grande = complejo de iniciación

Inicio

Requiere : Factores de iniciación y el alineamiento de la secuencia líder Shine-Dalgarno con el rRNA del ribosoma

El complejo de iniciación en procariontes

Además de los factores de iniciación, el complejo reconoce el 5´cap del mRNA y luego avanza hasta encontrar el primer AUG

Eucariontes

2

1

3

Ciclo de 3 etapas: Elongación

Unión del aminoacil: tRNA (se une al sitio A vacío)

Formación del enlace peptídico: La formación del enlace peptídico requiere factores de elongación + hidrólisis de GTP.

Translocación:También requiere la hidrólisis de GTP

Características claves del proceso de síntesis de proteínas

• Alta demanda energética– Es una actividad metabólica esencial de la

célula.– Consume 90% de la energía química (ATP,GTP).– Los componentes de la maquinaria traduccional

corresponden a 35% del peso seco de la célula.

• Rápido y preciso– Un polipéptido de 100 aminoácidos se sintetiza

en 5 segundos en bacterias.– El error es de 1 en 10,000-50,000 aminoácidos.

Los codones de término son reconocidos por los factores de liberación

Se libera el polipéptido del tRNA y se disocian las subunidades ribosomales y el mRNA

Término

Etapas de la síntesis de proteínas

• Activación de aminoácidos– Unión del aminoácido a su

correspondiente tRNA

• Inicio de la síntesis de proteínas– Ensamblaje del ribosoma sobre el mRNA

y reconocimiento del codón de inicio AUG

• Elongación de la cadena polipeptídica – Creando enlaces peptídicos entre

aminoácidos de acuerdo a la secuencia de codones del RNAm

• Término de la traducción– Cuando aparece el codón de término

UAA,UGA UAG

• Plegamiento, procesamiento– Modificaciones postraduccionales

El plegamiento de las proteínas es co-traduccional

Alberts 356

Las Chaperonas ayudan al correcto plegamiento

Alberts 357

Procariontes v/s eucariontes

Procariontes, vida media de mRNA: 2minEucariontes: 4-24 hrs

Acting only on bacteria

Tetracycline blocks binding of aminoacyl-tRNA to A-site of ribosome

Streptomycin prevents the transition from initiation complex to chain-elongating ribosome and also causes miscoding

Chloramphenicol blocks the peptidyl transferase reaction on ribosomes (step 2)

Erythromycin blocks the translocation reaction on ribosomes (step 3)

Rifamycin blocks initiation of RNA chains by binding to RNA polymerase (prevents RNA synthesis)

Acting on bacteria and eucaryotes

Puromycin causes the premature release of nascent polypeptide chains by its addition to growing chain end

Actinomycin D binds to DNA and blocks the movement of RNA polymerase (prevents RNA synthesis)

Acting on eucaryotes but not bacteria

Cycloheximide blocks the translocation reaction on ribosomes (step 3)

Anisomycin blocks the peptidyl transferase reaction on ribosomes (step 2)

a-Amanitin blocks mRNA synthesis by binding preferentially to RNA polymerase II

The ribosomes of eucaryotic mitochondria (and chloroplasts) often resemble those of bacteria in their sensitivity to inhibitors. Therefore, some of these antibiotics can have a deleterious effect on human mitochondria.

Inhibidores de la síntesis de RNA y proteínas

Los Procariontes pueden acoplar la transcripción y la traducción

son agrupamientos simultáneos de ribosomas a una sola molécula de mRNA que está siendo traducida

Los Poliribosomas