QUIMICA BIOLOGICA Ing. en Alim. y Lic. en CyT de los Alim. Bolilla 11: Biosíntesis de Proteínas. Traducción de la información genética. Universalidad del código genético. Activación de los aminoácidos, fidelidad de la síntesis proteica. Etapas de iniciación, formación del enlace peptídico, elongación y terminación de la síntesis, factores que intervienen, consumo energético y regulación. Inhibidores de la síntesis. Nociones sobre alimentos transgénicos.

ADN ARN Péptido o proteína Replicación Transcripción DOGMA CENTRAL Traducción DOGMA CENTRAL DE LA GENETICA

Transcripción de un gen eucariota, maduración del ARNm y traducción preARN o Transcripto primario 3'UTR 5'UTR Exon 1 Exon 2 Exon 3 Intron 1 Intron 2 AAAAAAAAA ARNm maduro: polyA AUG UAA 5‘CAP / Polyadenylation/Splicing 5’metGGAUG…….CAGUGGAAA……..CUAGUCGCC……..UAAAAAA…AAA-3’ MCPLTW..... ..............GFL Traducción Proteína

Código genético Universal: es idéntico para todas las especies anim. y veget. Degenerado: más de un codón codifican para el mismo aa. codón AUGCAGUGGAAACUAGUCGCCUAA ARNm anticodón UAC GUC ACC UUU GAU CAG CGG ARNt(s) stop Met Gln Trp Lys Leu Val Ala Péptido

Tipos de ARN: ribosomal, transferencial y mensajero

Activación de aminoácidos en procariotas (síntesis de los AA-ARNt) Aminoacil-ARNt sintetasa +NH3-C-COO- + ATP R Enz-+NH2-C-COO-AMP + PPi Complejo Aminoaciladenilato-Enzima +NH3-C-COO-ARNt + AMP + Enz R Enz-+NH2-C-COO-AMP + ARNt Aminoacil-ARNt sintetasa fMet Enz- -AMP Anticodón UAC fMet UAC

Traducción de Proteínas en procariotas. Iniciación. mARN P A Subunidad 30S IF-3 IF-1 Codón de inicio 3’ 5’ AUG tARN Anticodón fMet UAC IF-2 GTP NH2- 3’ A 5’ P AUG fMet UAC IF-3 IF-1 IF-2 GTP Subunidad 50S GDP + Pi Complejo de Iniciación 30 S 70 S NH2- IF: factor de iniciación

Aminoacil-tARN entrante Unión del Aminoacil-tARN entrante AA2 Aminoacil-tARN entrante EF GTP Unión del Aminoacil-tARN entrante GDP EF- Pi 3’ A 5’ P AUG fMet UAC Codón de inicio Codón siguiente Complejo de inicio 70S NH2- Traducción de Proteínas. Alargamiento de la cadena peptídica 3’ A 5’ P AUG fMet UAC AA2 NH2- Translocasa GTP GDP + Pi Peptidil transferasa

Traducción de Proteínas. Alargamiento de la cadena peptídica Val Leu fMet Cadena polipeptídica en formación tARN Gli Aminoácidos libres Anticodón Fen tARN transportando un Aminoácido Codones para los correspondientes aminoácidos Codón 5’ 3’ mARN Ribosoma Dirección de lectura del mARN P A 1 2 Enzima Peptidililtransferasa Translocasa Codón de terminación NH2-

Transcripción de un gen eucariota, maduración del ARNm y traducción preARN: 3'UTR 5'UTR Exon 1 Exon 2 Exon 3 Intron 1 Intron 2 AAAAAAAAA ARNm maduro: polyA AUG UAA 5‘CAP / Polyadenylation/Splicing 5’metGGAUG…….CAGUGGAAA……..CUAGUCGCC……..UAAAAAA…AAA-3’ MCPLTW..... ..............GFL Traducción Proteína Modificaciones postransduccionales MCPLTW..... ..............GFL

Modificaciones postraduccionales de las proteínas Desformilación (eliminación de grupo formilo de la fMET inicial por deformilasas en procariotas). Glicosidación (adición de cadenas de oliosacáridos a las proteínas por acción de las glucosil transferasas). Formación de puentes disulfuros -S-S- (entre grupos –SH de cisteínas dentro de la misma cadena o de cadenas diferentes por acción de proteín-disulfuro isomerasa). Fosforilación. Acetilación. Metilación.

Modificaciones postraduccionales Fosforilación-Defosforilación Acetilación Carboxilación Metilación

R E G U L A C I O N

Regulación transcripcional en eucariotas GC CAAT TATA Inr Exon 1 Exon 2 Exon 3 Promotor atg +1 Intrones Sitios reguladores Región iniciadora 5’ 3’

Regulación transcripcional en procariotas. Operón Lac El operón lac es una unidad de transcripción que codifica proteínas (enzimas) requeridas para el transporte y metabolismo de la lactosa en la bacteria Escherichia coli, así como en algunas otras bacterias entéricas.

Regulación del operón lac En ausencia de Lactosa En presencia de Lactosa