Traduccion Del Adn 3h373u

TRADUCCIÓN DEL ARN WILLIAM BENJAMIN RUIZ CHANG MAGISTER EN BIOQUÍMICA

TRADUCCION a. b. c. d.

Es Unidireccional. En la biosíntesis de proteínas el RNAm se traduce del extremo 5’ al 3’. Es Reiterativa. Un mismo RNAm, puede estar siendo traducido por varios ribosomas. Es Selectiva. No todo el RNAm se traduce; se descartan los extremos inicial y final. Requiere un intérprete o adaptador: esta molécula es el RNA de transferencia (RNAt)

REQUERIMIENTOS DE LA TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS

EN EUCARIOTAS

• • • • • • • • • • • • •

• • • • • • • • • • • • •

•

Ribosomas RNAm RNAt Aminoacil RNAt sintetasa IF1, IF2, IF3 Peptidil transferasa, EFTu, EFTs RF Aminoácidos RNAt - formil metionina GTP ATP Codon de inicio: AUG Codones de terminación: UAA, UAG, UGA Señales de iniciación: secuencia Shine-Delgarno

•

Ribosoma RNAm RNAt Aminoacil RNAt sintetasa eIF2, eIF3, eIF4, eIF5 EF1α, EF2 eRF1, eRF3 Aminoácidos RNAt(i)-metionina GTP ATP Codon de inicio: AUG Codones de terminación: UAA, UAG, UGA Señales de iniciación: secuencia Kozak

Ribosoma •

•

•

La eficiencia de la traducción se incrementa mucho por la unión del RNam y los aminoacil-RNAt al ribosoma. Este organelo dirige la elongación de un polipéptido a una velocidad de 5 aminoácidos agregados por segundo. Estas estructuras complejas se desplazan físicamente a lo largo de la molécula del RNAm y catalizan la unión de los aminoácidos para formar las cadena proteicas. También fijan los RNAt y distintas moléculas rias, para la síntesis de proteínas

RNAs

Inicio del mensaje genético Fin

Los 3 tipos de moléculas de RNA llevan a cabo funciones diferentes pero cooperativas en la síntesis de proteínas. El RNA mensajero (RNAm) transporta la información genética desde el DNA, bajo la forma de una serie de “palabras” en código de tres bases, cada una de las cuales especifica un aminoácido en partciualr El RNA de transferencia (RNAt) es la clave para descifrar las palabras del código del RNAm. Cada tipo de aminoácido tiene su propio tipo de RNAt, al que se une para ser transportado hasta el extremo creciente de una cadena polipeptídica. El RNA ribosómico (RNAr) se asocia con proteínas para formar ribosomas..

Cap

Cola RNAm

ETAPAS DE LA TRADUCCION 1) 2) 3) 4) 5)

Activación de los aminoácidos Iniciación Elongación Terminación Modificaciones postraduccionales

Cada aminoácido se une a su propio RNAt con la ayuda de una enzima específica y ATP.

Iniciación de síntesis del polipéptido. El RNAm, primer RNAt, y las subunidades ribosomales se unen.

. Elongación Los sucesivos RNAt agregas sus aa a la cadena polipeptídica cuando el RNAm se mueve através del ribosoma, un codón a la vez.

Terminación El ribosoma reconoce un codon stop. El polipéptido es terminado y liberado.

1º ACTIVACION DE LOS AMINOACIDOS •

La fijación del aminoácido adecuado al RNAt, es catalizado por una RNAt aminoacil sintetasa. Estas enzimas acoplantes unen el aminoácido en el extremo 3’ terminal del RNAt, mediante una reacción de dos pasos que requiere ATP: Aminoácido + ATP + RNAt Aminoacil-RNAt + AMP + 2 Pi

2° INICIACION • Para comenzar el montaje de un complejo bacteriano de traducción tienen lugar interacciones secuenciales entre proteínas específicas, denominadas factores de iniciación (IF), y la subunidad ribosómica menor (30S). • Luego se une el complejo preiniciación resultante y el RNAt-fMetiMet con el RNAm en un sitio específico, que suele estar ubicado muy cerca del codón de iniciación AUG. Esta unión es asistida por IF1 e IF3 produce el complejo de iniciación 30S. • En la mayoría de las bacterias la subunidad ribosómica menor identifica los codones de inicio mediante interacciones entre el RNAr menor (16S) y una secuencia de 8 nucleótidos en el RNAm denominada secuencia de Shine-Delgarno. • El montaje de un complejo de iniciación 70S completo se logra por la unión de la subunidad ribosómica mayor, un paso dependiente de energía que se obtiene por hidrólisis de GTP unido a IF2; en este proceso se elimina IF1, IF2-GDP y Pi. • En el complejo, el RNAt iniciador cargado se ubica en el sitio P sobre el ribosoma.

3° ELONGACION • • • • •

•

•

El complejo ribosómico bacteriano 70S está entonces listo para comenzar la tarea de agregar paso a paso aminoácidos mediante la traducción enmarcada del RNAm. Se requiere de factores de elongación (EF), para realizar el proceso. Los pasos clave de la elongación son la entrada de cada RNAt-aminoacil consecutivo, la formación del enlace peptídico y el desplazamiento o translocación del ribosoma, respecto del RNAm. El segundo RNAt-aminoacil ingresa en el ribosoma como un complejo ternario asociado con un EF-Tu-GTP y se une al sitio A sobre el ribosoma. Con el RNAt-Met de inicio en el sitio P y el segundo RNAt-aminoacil fijado en el sitio A, el grupo amino del segundo aminoácido reacciona con la metionina sobre el RNAt de inicio, para formar un enlace petídico. Esta paso es catalizado por la peptidiltransferasa. Por último, el ribosoma se desplaza a lo largo del RNAm por una distancia equivalente a un codón, con el agregado de cada aminoácido. Este paso de translocación es catalizado por la EFG-GTP. Después de la unión peptídica el RNAt-Meti, ya sin la metionina activada, se desplaza hacia un sitio de salida sobre el ribosoma y pronto es descartado. Al mismo tiempo, otro complejo ternario portador del próximo aminoácido que se debe agregar, ingresa en el ribosoma y el ciclo continúa.

Peter J. Russell, iGenetics: Copyright © Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings.

3° ETAPA: TERMINACION • •

•

•

La fase final de la síntesis proteica, requiere señales moleculares muy específicas que deciden el destino del complejo RNAm-ribosoma-peptidil RNAt. Existen dos factores de terminación (liberación) específicos en bacterias; los factores RF1 y RF2, cuyas formas se cree son similares a las de los RNAt (“mimetismo molecular”) actúan por reconocimiento de los mismos codones de detención. RF1 reconoce UAG y RF2 reconoce UGA; ambos factores reconocen UAA.

El tercer factor de liberación RF3, favorece la escisión del peptidil RNAt, con liberación de la cadena proteica completa.. Factores de liberación adicionales favorecen la disociación del ribosoma, con liberación de las subunidades, el RNAm y el RNAt para otra ronda de síntesis proteica.

Acción de drogas antimicrobianas sobre la síntesis proteica Sitio de síntesis proteica

Polipéptido naciente Tunel

Polipéptido naciente

Cloranfenicol Se une a subunidad 50S, e inhibe la formación del enlace peptídico

Sitio de síntesis proteica Esquema tridimensional de la síntesis de proteínas en procariotas, mostrando las subunidades 30S y 50S.

Eritromicina Se une a subunidad 50S, y previene movimiento de translocación

RNA mensajero

Ribosoma Procariótico 70 S

Estreptomicina Cambia la forma de la subunidad 30S, causando que eI codón sea leido incorrectamente

TRADUCCION

Tetraciclinas Interfiere con la unión del RNat al complejo RNAm-ribosoma

Dirección de movimiento del ribosoma

En el diagrama la flechas negras indican los diferentes puntos en los cuales el cloranfenicol, eritromicina, tetraciclina y estreptomicina ajercen su efecto.

TRADUCCION EN EUCARIOTAS ETAPA DE INICIACION La etapa de iniciación es regulada por proteínas denominadas factores de iniciación (IF). El IF-4 reconoce el capa y una secuencuia de nucleótidos aledaña, localizada entre el cap y el codon de iniciación. La unión del IF-4 con el ARNm consume energía, que es provista por el ATP. El RNAt(i) -metionil se coloca coloca en el sitio P de la subunidad menor del ribosoma. Esta reacción requiere el factor IF-2 y gasta la energía de un GTP. El factor IF-3, con la ayuda del IF-4 coloca el extremo 5’ del ARNm sobre la cara de la subunidad menor del ribosoma, la que se desliza por el ARNm y detecta el codon Aug de iniciación, que se coloca en el sitio P. El RNAt(i)-metionil ubicado en el sitio P de la subunidad menor, se une al codon AUG de iniciación mediante su anticodon CAU. La etapa de iniciación concluye cuando la subunidad mayor se une a la subunidad menor y se forma el ribosoma, la que se produce por intervención del factor IF-5, que actúa después que se desprenden los factores IF-2 e IF-3.

MODIFICACIONES POSTRADUCCIONALES •

• •

Modificación N-terminal o C-terminal – Remoción de N-formilmetionina – N-acetilacion (50% de proteínas eucarióticas) Procesamiento N-terminal y C-terminal – Maduración, procesamiento proteolítico Modificación de aminoácidos individuales – Fosforilación, Glucosilación, Metilación, Farnesilación