Traducción y síntesis de proteínas

Código Genético y Síntesis de Proteínas

• El tema cubre el código genético y la forma en que se sintetizan las proteínas.
• La bibliografía recomendada es "Lehninger, Principios de Bioquímica, cap. 29".

Traducción de ARN

• El mecanismo de traducción en procariotas y eucariotas es muy similar.
• La presencia de endomembranas en eucariotas genera diferencias importantes.

Síntesis de Proteínas

• La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas, dentro del citoplasma.
• Un conjunto de ribosomas se denomina polisomas.

Elementos Participantes en la Traducción

• Los elementos participantes incluyen aminoácidos libres, ARNm y aminoacil-ARNt sintetasa.
• La aminoacil-ARNt sintetasa une un aminoácido (ej. metionina) al ARNt correspondiente, utilizando ATP.

ARNt y Aminoácidos

• Cada ARNt lleva el nombre del aminoácido que transporta; por ejemplo, leucinil-ARNt para la leucina.
• El ARNt unido al aminoácido se designa aminoacil-ARNtAA: AA corresponde a la abreviatura del aminoácido.
• Existirían teoricamente 61 tipos de ARNt, pero solo existen 31.
• Los aminoácidos son transportados por el ARNt, específico para cada aminoácido, hacia el ARNm.
• El ARNt se une al codón complementario del ARNm.

Codones

• Cada triplete constituye un codón.
• Hay 64 codones en total: 61 codifican aminoácidos y 3 marcan el cese de la traducción.
• Un codón codifica un aminoácido o un símbolo de puntuación (inicio, parada).
• La mayoría de los aminoácidos pueden estar codificados por más de un codón, excepto el triptófano y la metionina
• El codón de iniciación es el triplete AUG.
• AUG sirve tanto como señal de inicio de la traducción como codificador de metionina dentro de la proteína.

Código Genético y su Función

• La síntesis de proteínas comienza con la unión de aminoácidos y la adición de nuevos aminoácidos de uno en uno.
• El código genético, compuesto por tripletes de nucleótidos en el ARNm, es clave para la traducción.
• Distintos tripletes se relacionan específicamente con los tipos de aminoácidos usados en la síntesis de proteínas.
• El código genético es serie de codones en un segmento de ARN: Cada codón se compone de tres nucleótidos.
• El código genético corresponde entre las series de nucleótidos de los ácidos nucleicos y las series de aminoácidos de los polipéptidos.

Características del Código Genético

• Universalidad: Se consideraba universal para todos los organismos (aunque se ha matizado).
• Degeneración: Varios codones distintos pueden codificar el mismo aminoácido.
• Continuidad: No hay separaciones entre tripletes, aunque hay codones de inicio y terminación.

Pasos para la síntesis de proteínas

• Los ribosomas desempeñan un papel fundamental en la unión para formar la cadena polipeptídica
• Los ribosomas están formados por subunidades de tamaño diferente L (mayor) o S (menor).
• El proceso se divide en: Iniciación; elongación y terminación, mediante traducción de factores proteicos de transducción con el Aminoacil-ARNt.

Proceso de Iniciación

• Requiere varios factores de inicio (elF3, eIF2, eIF1, eIF1A, eIF4).
• Se unen la subunidad menor del ribosoma y el ARNt iniciador.
• Se reconoce a caperuza del mensaje y se forman complejos con otras proteinas.
• La subunidad 40s se une al extremo 5' del ARNm y se desplaza hasta encontrar triplete de iniciación.

Inicio encuentro de bio moléculas.

• El ARNm proveniente del núcleo presenta una región no traducida (UTR) y un marco de lectura abierta (ORF) que indica la proteína.

Elongación y Terminación

• Factores de inicio y GTP hacen que el ribosoma se ensamble, alrededor de 5’ para lograr la unión del primer aminoacil.
• Se forma el primer apareamiento codón-anticodón y se necesita el factor de elongación
• La peptidiltransferasa cataliza la creación del enlace peptídico, formando un dipeptidil-ARNt.
• El factor de Elongación G y el GTP efectúan la translocación quedando el peptidil-ARNt en su lugar.
• El proceso ocurre 5' -> 3' hasta conseguir un triplete de finalización o terminacion para liberar la cadena polipeptidada.
• La peptidil transferasa rompe la union del primer ARNt y su aminoácido.

Finalización

• Comienza cuando el ribosoma de desplaza hacia un codón de terminación(UAG, UAA o UGA)
• El ARNt se retira, liberando la cadena.

Modificaciones postraduccionales

• Las modificaciones postraduccionales son cambios químicos en la proteína después de su síntesis, tales como: Acilación, fosforilación; metilación; hidroxilación; Glucosilación; Sulfonilación; Prenilación.

Proteínas sintetizadas en Ribosomas libres

• Núcleo
• Mitocondría
• Cloroplasto
• Peroxisoma

Proteínas sintetizadas en ribosomas asociados al retículo endoplasmático y Golgi, las cuales incluyen

• Las de membrana; que facilitan el transporte.
• Las de exportación; Hormonas y proteínas de la matriz extracelular.
• Las de sistemas vacuolares ; Enzimas lisosomales.
• El proceso implica ARNm, ribosomas, péptidos de señal y particulas de reconicimiento con una peptidasa que se une al citozol.

Viaje hacia El Aparato de Golgi

• Las proteínas viajan en forma de vesículas hacia el complejo que esta conectado por un sistema en el medio extracelular y membranas sistemáticas a las del núcleo y el retículo.

Síntesis de Proteínas en Procariotas

• En procariotas, es común que un mismo ARNm codifique varias proteínas (policistrónico).

Inhibidores de la Síntesis de Proteína

• Puromicina: Inhibe la unión al sitio A.
• Tetraciclinas.
• Cloranfenicol: Impide la transferencia de sitio A al sitio P.
• Estreptomicina: Inhibe la fase de iniciación.
• Cicloheximida: Bloquea la transferencia de sitio A al sitio P.
• Toxina diftérica: Inactiva los factores de elongación.

Pon a prueba tus conocimientos sobre la traducción y la síntesis de proteínas. Este cuestionario explora modificaciones postraduccionales, la función del ARNt y el papel de los codones en la traducción.