CÓDIGOS TRADUCCIONALES Complejo SmpB y tmRNA Patricia Gutiérrez Martínez Biología molecular II

Recoding Este termino hace referencia a una traducción no estándar del mRNA Los primeros tipos que se observaron son: Frameshifting Programmed bypassing (hopping) Codon redefinition Recientemente se ha descubierto un nuevo tipo: Trans-translation

Frameshifting El ribosoma desplaza el marco de lectura en un sitio particular del mensajero para producir una proteína codificada por dos ORF solapantes

Programmed bypassing La traducción es suspendida en un codón Particular y reanudada unas bases mas abajo

Codon redefinition Hace referencia a alteraciones locales en el Significado de un codón determinado Un caso bien conocido es la redefinición del codón UGA para la incorporación del aminoácido selenocisteina La incorporación de selenocisteina requiere una maquinaria de traducción especifica

Trans-translation Mecanismo encontrado en bacterias que asegura el Reciclaje de los ribosomas funcionalmente activos y la degradación de mRNAs truncados, así como sus productos proteicos

¿Por qué es necesario el mecanismo de trans-translation? Los codones de stop no son sólo signos de terminación de la traducción, sino que son también sitios de unión para factores de liberación La traducción de péptidos truncados conllevaría importantes Consecuencias para la célula Disminuiría la eficiencia de la traducción Gasto energético sin sentido Provocaría efectos deletéreos para la célula

¿Qué hace la bacteria para evitar estos problemas? Lleva a cabo un control único de traducción que Implica un tmRNA y la proteína SmpB Este sistema lleva a cabo principalmente tres funciones: 1- rescata el ribosoma 2- produce la degradación del mRNA aberrante 3- produce la proteolisis de la proteína generada incompleta

Estrucutura del tmRNA Actúa como tRNA y como mRNA Dominio tRNA Dominio mRNA Pseudoknot

¿Cómo se lleva a cabo este proceso? Alanyl-tmRNA + Proteína SmpB EF-Tuc GTP Este complejo transfiere al péptido naciente una alanina, traduciéndose el mensajero con un mensaje distinto al original. Además lleva una pequeña secuencia que codifica para una señal de terminación La terminación normal de la traducción, liberándose el polipéptido sintetizado, que será degradado, permite seguir utilizando el ribosoma para otra ronda de síntesis proteica

Modelo de trans-translation

Bibliografia: 1- Daniel Dulebohn et al. 2007. Trans-Translation: The tmRNA mediated Surveillance Mechanism for Ribosome Rescue, directed Protein Degradation, and Nonstop mRNA Decay 2- Moore SD and Sauer RT. 2007. The tmRNA system for translational surveillance and ribosome rescue 3- Pavel V. Baranov et al. 2001. RECODE: a database of frameshifting, bypassing and codon redefinition utilized for gene expresion 4- Pavel V. Baranov et al. 2003. RECODE 2003. 5- Olivier Namy et al. 2004. Reprogrammed Genetic Decoding In Cellular Gene Expression