Traducción
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TRADUCCIÓN Mecanismos básicos El ARNm porta información genética codificada en forma de secuencia de ribonucleótidos desde los cromosomas hasta los ribosomas. Los ribonucleótidos son "leídos" por los ribosomas en una secuencia de tripletes de nucleótidos llamados
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TRADUCCIÓNMecanismos básicos
El ARNm porta información genética codificada en forma de secuencia de
ribonucleótidos desde los cromosomas hasta los ribosomas. Los ribonucleótidos son
"leídos" por los ribosomas en una secuencia de tripletes de nucleótidos llamados codones.
Cada uno de estos tripletes codifica un aminoácido específico.
Fases de laTraducción La iniciación de la traducción supone
ensamblar los componentes del sistema de traducción:
- 1º Las dos subunidades ribosomales, - 2º el ARNm a traducir.
- 3º El primer aminoacil-ARNt (el ARNt cargado con el primer aminoácido),
- 4º GTP (como fuente de energía) y- 5º Factores de iniciación que ayudan a
ensamblar el sistema de iniciación.
El ribosoma consta de tres sitios: el sitio A, el sitio P y el sitio E.
El sitio A es el punto de entrada para el aminoacil-ARNt (excepto para el primer aminoacil-ARNt, fmet-ARNt, que entra
en el sitio P). El sitio P es donde se forma el peptidil-ARNt. Y el sitio E es el sitio de salida del ARNt una vez descargado tras ofrecer su aminoácido a la cadena
peptídica en crecimiento.
La traducción de una proteína tiene tres pasos: inicio, elongación y terminación.
Inicio: El inicio requiere la asociación de: - La subunidad pequeña del ribosoma (40S)- El aminoácido N-terminal en forma de
complejo aminoacil-tRNA; y - El mRNA.
- A esta etapa sigue la asociación de la subunidad mayor (60S) para formar el complejo de incio completo sobre un
ribosoma 80S.
El ribosoma está completo. Contiene una subunidad grande y una pequeña y tiene lugares
de unión para el tRNA, conocidos como los lugares P(peptidil) y A (aminoacil).
Este mecanismo está promovido por factores de iniciación ( 3 en procariotas y 12 en eucariotas. La mayoría ayuda a facilitar la asociación de la subunidad ribosómica pequeña con el RNAm y
una molécula met-RNAt cargada.
- El código está organizado en tripletes o codones: - El código genético es degenerado: existen más
tripletes o codones que aminoácidos.- El
código genético es no solapado o sin superposiciones: un nucleótido solamente pertenece a un único triplete.
La lectura es "sin comas": el cuadro de lectura de los tripletes se realiza de forma continua "sin comas" o sin
que existan espacios en blanco.El código genético nuclear es universal: el mismo triplete en diferentes especies codifica para el mismo aminoácido, con excepción del código mitocondrial
La elongación es un proceso secuencial de formación de enlaces peptídicos.
En cada paso la peptidil transferasa ribosómica transfiere el péptido creciente desde su tRNA transportador hasta el grupo alfa-amino del
aminoácido que forma parte del aminoacil-tRNA especificado por el siguiente codón.
En las células eucariotas, el RNAt cargado llega al ribosoma gracias a las acción de un factor de
elongación denominado EF-1alfa.Para que sea activo el factor de elongación debe
tener asociada una molécula de GTP.
Cuando un complejo aminoacil-tRNA-EF1alfa_GTP se une a lugar A , el
GTP se hidroliza a GDP. Esto provoca la disociación de EF1alfa-GDP del
complejo ribosómico aminoacil-tRNA, permitiendo que continúe la síntesis de
proteínas. En procariotas el factor correspondiente de EF1alfa se llama
EF-Tu
Para formar el primer enlace peptídico el aminoácido del tRNA en el lugar A
forma un enlace peptídico con la metionina del tRNA en el lugar P
En las rondas siguientes, el aminoácido del tRNA en el lugar A forma un enlace peptídico con el péptido
del tRNA en el lugar P. La peptidiltransferasa que no es una proteína sino el rRNA de la subunidad ribosómica grande, catalizará
la formación del enlace actuando como ribozima.
El ciclo de elongación se repite de forma continua, deslizándose gradualmente el
ribosoma sobre el ARNm en el sentido 5´->3´, hasta llegar a encontrar un
triplete de terminación. Ello permite la interacción del complejo con algunos de los factores proteicos de terminación (FI) que se unen al sitio A gracias a su
parecido estructural con los ARNt.
Terminación: La presencia de un codón de terminación en el sitio A del ribosoma no promueve la unión de
ningún otro tRNA. En su lugar, otra proteína no ribosómica compleja, el factor de liberación
(eRF) interacciona con el ribosoma, en forma de complejo eRF-GTP haciendo que en el locus P se libere la proteína unida a la última molécula
de RNAt. La peptidil transferasa, actuando como hidrolasa, rompe el enlace éster entre el péptido y el tRNA y el polipéptido acabado.
El ribosoma y las moléculas de ARNt traducen este código para producir
proteínas. Los ARNt son pequeñas cadenas de
ARN no codificador (de 74-93 nucleótidos) que transportan
aminoácidos al ribosoma. Los ARNt tienen un lugar para anclarse al
aminoácido, y un lugar llamado anticodón
El anticodón es un triplete de ARN complementario al codón (triplete de
ARNm que codifica a su aminoácido). La aminoacil-ARNt sintetasa (una enzima) cataliza el enlace entre los
ARNt específicos y los aminoácidos que concuerdan con sus anticodones. El
producto de esta reacción es una molécula de aminoacil-ARNt.
Esta aminoacil-ARNt viaja al interior del ribosoma, donde los
codones de ARNm se enfrentan con los anticodones específicos del
ARNt mediante el emparejamiento de bases.
Luego se utilizan los aminoácidos que portan los ARNt para montar una proteína. La energía requerida para traducir proteínas es significativa.
Para una proteína que contenga n aminoácidos, el número
de enlaces fosfato de alta energía necesarios para traducirla es 4n-1. Es también el proceso mediante el que
los ribosomas utilizan la secuencia de codones del ARNm para producir un
polipéptido con una secuencia particular de aminoácidos.
