Traducción del mRNA I / Elementos La Traduccion I.pdf · 2019. 7. 11. · VIRTUALIZACIÓN DE LA...
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VIRTUALIZACIÓN DE LA ASIGNATURA DE GENETICA HUMANA
Dr. Alfonso C. Martínez-Conde Ibáñez
Traducción del mRNA I / Elementos
Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid. © Prohibida la copia total o parcial
Genética Molecular Humana
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular
Facultad de Medicina
Universidad Complutense de Madrid. Curso 2018 - 2019
PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. ES PROPIEDAD DE LAB314.COM
Elementos Necesarios para laTraducción del mRNA
1º- tRNAs y el Código genético
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1º- tRNAs y el Código genético
2º- Ribosoma
3º- Aminoacil-tRNA-Sintetasas
Subunidad 60S
La Traducción es el proceso de síntesis de una cadena polipeptídica utilizando los
elementos monoméricos de esta (aminoácidos) para su construcción. La información de la
estructura primaria de esa cadena polipeptídica es proporcionada por el mRNA.
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El mRNA proporciona la info sobre la estructura primaria
Subunidad 40S
Las subunidades grande ( 60S ) y pequeña ( 40S ) del Ribosoma ( 80S) proporcionan
diversos elementos de naturaleza enzimática, de reconocimiento específico de estructuras, etc.
que permiten “ejecutar” la síntesis de la cadena polipeptídica.
anticodon
AMINOÁCIDO
Otros elementos imprescindibles son los tRNAs. Estas moléculas son las auténticas
moléculas traductoras, que convierten la información de la estructura primaria del mRNA en una
estructura primaria de una cadena polipeptídica.
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Un último elemento es la proteína adaptadora que carga a cada tRNA con el aminoácido
que le corresponde. Es la aminoacil tRNA sintetasa.
codon
El Código Genético es la tabla en la que cada grupo de 3 bases ( triplete o codon ) en la
estructura primaria del mRNA va a significar un aminoácido en la secuencia polipeptídica.
- Cada grupo de 3 bases ( codon o triplete ) codifica para un aminoácido
- Existen 64 tripletes
- El Código es degenerado ( existen tripletes que significan lo mismo )
- No existen espaciadores ( “comas” ) entre los tripletes
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CODON
ANTICODON
- No existen espaciadores ( “comas” ) entre los tripletes
- El código es Estándar
1ª 2ª A G U C 3ª
A
AAA Lys K
AAG Lys K
AAU Asn N
AAC Asn N
AGA Arg R
AGG Arg R
AGU Ser S
AGC Ser S
AUA Ile I
AUG Met M
AUU Ile I
AUC Ile I
ACA Thr T
ACG Thr T
ACU Thr T
ACC Thr T
A
G
U
C
G
GAA Glu E
GAG Glu E
GAU Asp D
GGA Gly G
GGG Gly G
GGU Gly G
GUA Val V
GUG Val V
GUU Val V
GCA Ala A
GCG Ala A
GCU Ala A
A
G
U
CODONAMINOÁCIDO ( TRES
LETRAS )AMINOÁCIDO ( UNA
LETRA )
AAA LYS K
EL CÓDIGO GENÉTICO STANDARD
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GGAU Asp D
GAC Asp D
GGU Gly G
GGC Gly G
GUU Val V
GUC Val V
GCU Ala A
GCC Ala A
U
C
U
UAA Stp -
UAG Stp -
UAU Tyr Y
UAC Tyr Y
UGA Stp -
UGG Trp W
UGU Cys W
UGC Cys W
UUA Leu L
UUG Leu L
UUU Phe F
UUC Phe F
UCA Ser S
UCG Ser S
UCU Ser S
UCC Ser S
A
G
U
C
C
CAA Gln Q
CAG Gln Q
CAU His H
CAC His H
CGA Arg R
CGG Arg R
CGU Arg R
CGC Arg R
CUA Leu L
CUG Leu L
CUU Leu L
CUC Leu L
CCA Pro P
CCG Pro P
CCU Pro P
CCC Pro P
A
G
U
C
Estructura del tRNA :
Los tRNAs tienen una estructura en hoja de trébol en el plano. Se suceden los tallos y lazos.
A U A C CC U
G
U
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Tallo lazo
U A U G G
U
UUC
Estructura del tRNA :
Los tRNAs tienen estructura planar en hoja de trebol. En el espacio es una L.
anticodon
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Tallo aceptor
tRNAPhe
CCA
3´ 5´
AAGm
3´ 5´
AAGm
La degeneración del Código Genético se debe a que existen tRNAs que pueden
reconocer mas de un Codon. Así por ejemplo, el anticodon del tRNA para Phe ( tRNAPhe ) en
levadura puede reconocer los Codons UUC y UUU
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AAGmAAGm
UUC UUU5´ 3´
Crick lo explicó mediante la hipótesis del balanceo : las Bases primera y segunda del
Codon ( X e Y ), aparean según el modelo de Watson y Crick con las Bases segunda y tercera del
Anticodon ( X´e Y´), y ello fuerza un cambio en la geometría de la interacción entre la tercera Base
del Codon ( Z ) y la primera Base del Anticodon ( Z´ ). La consecuencia es un apareamiento de
este tipo :
ANTICODON CODON
C G
A U
U A / G
3´ 5´
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X Y Z XYZ3´
G U / C
I U / C / A
I es Inosina
X’Y’Z’
UUA Leu L
UUG Leu L
UUU Phe F
UUC Phe F AAU
3´ 5´
UUA UUG5´ 3´AAU
3´ 5´UN EJEMPLO
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ANTICODON CODON
C G
A U
U A / G
G U / C
I U / C / A
AAG
3´ 5´
UUU UUC5´ 3´AAG
3´ 5´
Los tRNAs son cargados con su el Aminoácido que corresponde a su Anticodon en el
extremo CCA por un enzima que debe reconocer específicamente el tRNA y el Aminoácido. Estos
enzimas se denominan Aminoacil-tRNA-Sintetasas. En Procariontes cada Aminoacil-tRNA-
Sintetasa es un enzima individualizado que carga un aminoácido diferente. En humano también es
así. Por ejemplo la ISOLEUCIL-tRNA SINTETASA; IARS carga la Ile.
ACC 5´
3´
La GLUTAMIL-PROLIL-tRNA SINTETASA; EPRS es un
Complejo formado por 11 polipéptidos y tiene dos
actividades catalíticas diferentes. Y puede cargar el
Aminoácido
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C 5´actividades catalíticas diferentes. Y puede cargar el
tRNA de Pr y de Glu
TRYPTOPHANYL-tRNA SYNTHETASE; WARS
HISTIDYL-tRNA SYNTHETASE; HARS
THREONYL-tRNA SYNTHETASE; TARS
ALANYL-tRNA SYNTHETASE; AARS
GLYCYL-tRNA SYNTHETASE; GARS
LYSYL-tRNA SYNTHETASE; KARS
ARGINYL-tRNA SYNTHETASE; RARS
PHENYLALANINE-tRNA SYNTHETASE-LIKE,BETA SUBUNIT; FARSLB
PHENYLALANINE-tRNA SYNTHETASE-LIKE,ALPHA SUBUNIT; FARSLA
LEUCYL-tRNA SYNTHETASE; LARS
Aminoacil-tRNA-Sintetasas Humanas
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LYSYL-tRNA SYNTHETASE; KARS
GLUTAMINYL-tRNA SYNTHETASE; QARS
TYROSYL-tRNA SYNTHETASE; YARS
GLUTAMIL-PROLIL-tRNA SINTETASA; EPRS
ISOLEUCIL-tRNA SINTETASA; IARS
ASPARTYL-tRNA SYNTHETASE; DARS
SERYL-tRNA SYNTHETASE; SARS
CYSTEINYL-tRNA SYNTHETASE; CARS
METHIONYL-tRNA SYNTHETASE; MARS
ASPARAGINYL-tRNA SYNTHETASE; NARS
VALYL-tRNA SYNTHETASE 1; VARS1
Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas
R – C – C –
OH
NH2
AMINOÁCIDO
OH
O
O P C
N
N
CN
N
C
CHC
NH2
OH OH
O - CH2 O
OH
O
HO P
OH
O
O P
ATP
OH
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OH
O
HO P
OH
O
O P OH
Pirofosfato Inorgánico
Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas
R – C – C –
OH
NH2OH
O
O P C
N
N
CN
N
C
CHC
NH2
OH OH
O - CH2 O
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AMINOACIL - AMP
Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas
H
CH2 O OC
N
N
CH
NH2
H
C
C
O
P
O
OH
O NH2
C
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Aminoacil-tRNA Sintetasas Clase IAminoacil-tRNA Sintetasas Clase II
O
C
N
N
CN
N
C
CC
NH2
OH OH
CH2 O
O
P
O
OH
O
OH
CH2 O OC
N
N
CH
NH2
H
C
C
O
P
O
OH
C
A
R – C – C –
OH
NH2OH
O
O P C
N
N
CN
N
C
CHC
NH2
OH OH
O - CH2 O
AMINOACIL - AMP OH
CH2 O OC
N
N
CH
NH2
H
C
C
O
P
O
OH
O NH2
C
H
AMP
Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas
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AMINOACIL - AMP
O
C
N
N
CN
N
C
CC
NH2
O OH
CH2 O
O
P
O
OH
O
OH
CH2 O OC
N
N
CH
NH2
H
C
C
O
P
O
OH
H
AMINOACIL - tRNAA
C
El Proceso se resume a continuación :
Aminoácido + ATP Aminoacil - AMP
Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas
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tRNAAa + Aminoacil - AMP Aminoacil – tRNAAa + AMP