CODIGO GENETICO SINTESIS PROTEICA

CODIGO GENETICO Juego de reglas biológicas mediante el cual la secuencia de pares de bases nitrogenadas del DNA son traducidas en sus secuencias de aminoácidos correspondientes Una secuencia codificante (Codón) para un aminoácido consiste en una sucesión de tres pares de bases nitrogenadas (Codón o triplete de nucleótidos) El código genético incluye secuencias para el comienzo( codón de iniciación) y para la finalización ( Codón de terminación) de la región codificante

LA INFORMACION GENETICA FLUYE DESDE EL DNA AL RNA Y A LA PROTEINA La secuencia de nucleótidos en el transcrito de RNA es complementaria a la secuencia de nucleótidos de la cadena molde de su gen Existe una correspondencia lineal entre el gen, mRNA transcrito del gen y el polipéptido resultante Los precursores de mRNA contienen regiones de codificación (exones) que formaran el mRNA maduro y largas secuencias intercaladas (intrones)que separan los exones

CODIGO GENETICO

CODIGO GENETICO Para la síntesis del complemento celular de proteínas se requiere de 20 diferentes aminoácidos Debe haber 20 codones distintos que constituyen el código genético Solo existen cuatro nucleótidos diferentes en el mRNA, cada codon incluye mas de un nucleótido de purina o de pirimidina Codones de tres nucleótidos : 64 codones específicos Código genético : código de tripletes

CARACTERISTICAS DEL CODIGO GENETICO Degenerado No ambiguo No sobrelapado Sin puntuación Universal

EL CODIGO GENETICO ES DEGENERADO Sistema de codificación degenerado cuando diversas señales tienen el mismo significado Parcialmente degenerado debido a que la mayoría de los aminoácidos están codificados por varios codones 3 de 64 posibles codones no codifican para aminoácidos específicos (codones sin sentido : señales de terminación) Leucina y serina codificada por 6 codones diferentes La metionina y el triptofano son los únicos aminoácidos que están codificadas por un único codon El tercer nucleótido en un codón es menos importante que los dos primeros( causa principal)

CODIGO GENETICO ES ESPECIFICO ( NO AMBIGUO) Cada Codón es una señal para un aminoácido especifico La mayoría de los codones que codifican el mismo aminoácido poseen secuencias semejantes Dado un Codón especifico solo un aminoácido especifico será incorporado

CODIGO GENETICO NO SOLAPANTE Y SIN PUNTUACION La secuencia codificante del mRNA se lee por un ribosoma que comienza desde el Codón de iniciación como una secuencia continua cogiendo cada vez tres bases hasta llegar a un Codón de parada Marco de lectura abierto; conjunto de secuencias de bases tripletes de un mRNA que contiene un codón de parada La lectura no involucra el sobrelape de codones

CODIGO GENETICO UNIVERSAL La frecuencia de uso de cada uno de los codones de aminoácidos varia de manera considerable entre las especies y entre diferentes tejidos dentro de una misma especie

TRADUCCION DEL CODIGO GENETICO INTERACCION CODON-ANTICODON Las moléculas de tRNA (adaptadoras) transporta un aminoácido especifico (en el 3´ terminal) y posee una secuencia de tres bases que se denomina anticodon El apareamiento de bases entre el anticodon del tRNA y el Codón de el mRNA es responsable de la traducción de la información genética de los genes estructurales Apareamiento Codón – anticodon ; antiparalelo, secuencias en direccion 5´--3´, el codon y el anticodon son antiparalelas

INTERACCION CODON ANTICODON

AMINOACIL-tRNA SINTETASAS EL SEGUNDO CODIGO GENETICO Cataliza la unión de los aminoácidos a los tRNA,el primer paso de la síntesis de proteínas La precisión con la que estas enzimas esterifican cada aminoácido especifico con el tRNA correcto es necesario para una traducción correcta La exactitud de la traducción (aproximadamente 1 error por 10 a la 4 aa incorrectos) Existe una aminoacil-tRNA sintetasa por cada uno de los 20 aminoácidos

APAREAMIENTO DE BASES CODON – ANTICODON DEL CISTENIL tRNA

REACCIONES DE LA AMINOACIL-tRNA Activación: la sintetaza cataliza la formación de aminoacil-AMP.( formación de un enlace anhídrido mixto de alta energía y la hidrólisis de pirifosfato) 2. Unión del tRNA; un tRNA especifico, unidos también en el lugar activo de la sintetaza, el enlace ester puede estar en el 2´ OH o del 3ÓH de la ribosa del nucleótido 3´ terminal del tRNA

FORMACION DE UN AMINO ACIL-tRNA

SINTESIS DE PROTEINAS TRADUCCION FASES: Iniciación Elongación Terminación Modificaciones posteriores a la traducción La traducción requiere de :subunidades ribosomicas, mRNA, los aminoacil-tRNA, fuente de energía GTP y variedad de factores proteicos

SINTESIS DE PROTEINAS Los ribosomas son la maquinaria en la cual la secuencia de nucleótidos de mRNA se traduce en la secuencia de aminoácidos de la proteína especifica La traducción del mRNA comienza cerca de la terminal 5´, con La formación del correspondiente extremo amino-terminal de la molécula de proteína El mensaje se lee de 5´ a 3´ y concluye con la formación del extremo carboxilo terminal de la proteína ( polaridad) La traducción del mRNA ocurre en el citoplasma

RIBOSOMA FUNCIONAL

SINTESIS DE PROTEINAS INICIACION Cuando la subunidad ribosómica pequeña se une al mRNA El anticodon de un tRNA especifico, que se denomina tRNA iniciador forma apareamiento de bases con el Codón de iniciación AUG Los mRNA se leen simultáneamente por varios ribosomas Finaliza cuando la subunidad ribosómica grande se combina con la subunidad pequeña

SINTESIS PROTEICA

SINTESIS DE PROTEINAS ELONGACION El mensaje genético se lee en dirección 5´--3´ La síntesis del polipéptido se produce desde el N-terminal al C-terminal La formación del enlace peptídico lo cataliza la peptidil transferasa (transpeptidacion) El ribosoma se mueve a lo largo del mRNA, al desplazarse el mRNA entra al Codón siguiente y el tRNA que lleva la cadena peptídica creciente se mueve de lugar (translocacion)(Ciclo de elongación)

SINTESIS DEPROTEINAS TERMINACION Se libera del ribosoma la cadena polipeptídica Un Codón de parada no puede unir un aminoacil-tRNA Unión de un factor de liberación a un de los sitios de inicio La traducción finaliza cuando el ribosoma libera el mRNA y se disocia en subunidades pequeña y grande

SINTESIS DE PROTEINAS MODIFICACIONES POSTERIORES A LA TRADUCCION Eliminación de diversas porciones del polipéptido por proteasas Modificación de las cadenas laterales de determinadas residuos de aa y la inserción de cofactores Fines generales: Preparar el polipéptido para una función especifica Dirigir el polipéptido a una localización especifica (direccionamiento)

SINTESIS DE PROTEINAS MODIFICACIONES POSTERIORES A LA TRADUCCION PROCARIOTAS Procesamiento proteolítico Conjugación Mutilación Fosforilación EUCARIOTAS Rotura proteo lítica Glucosilacion Hidroxilacion Fosforilación Modificaciones lipofilas Mutilación Formación de enlaces disulfuro Corte y empalme proteico

MECANISMOS DE CONTROL DE LA TRADUCCION Exportación del mRNA Estabilidad del mRNA Control negativo Fosforilación del factor de iniciación Desplazamiento de marco de la traducción