EL PROCESO DE TRADUCCIÓN: LA BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS La última etapa del flujo de información genética

EL PROCESO DE TRADUCCIÓN Requiere: Ribososmas ARNm Aminoácidos activados ARNt Enzimas y energía Localización: RIBOSOMAS Subunidad pequeña: se une al ARNm Subunidad grande: se unen los aminoácidos

EL RIBOSOMA Dos subunidades. Composición: Loci subunidad mayor: ARNr Proteínas Loci subunidad mayor: Sitio A : aminoácido Sitio P : péptido en formación Sito E : ARNt descargado

ARNt Transportan los aminoácidos. 20 ARNt diferentes. Partes importantes: Anticodón: especificidad con el aminoácido. Extremo 3’ : unión al aminoácido.

ACTIVACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS Def: es la unión del aminoácido con el ARNt específico. Enzimas: aminoacil-ARNt-sintetasa Aminoácido + ARNt + ATP Aminoacil ARNt + AMP + PPi

CUU ; CUC ¿Por qué la especificidad de las ARNt sintetasas? Porque para seguir el código genético, cualquier aminoácido no puede unirse a cualquier ARNt. (Recuerda el codón y el anticodón son complementarios) ¿Qué anticodones son posibles para el ARNt que transporte el ácido glutámico? CUU ; CUC

EL PROCESO DE LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS (paso a paso)

I N I C I A C I Ó N Unión subunidad pequeña al ARNm es punto próximo AUG. Primer aa: N-formil - metionina. (siempre) Estas tres estructuras: COMPLEJO DE INICIACIÓN. Posterior unión de la subunidad mayor. El primer aminoacil es el único que entra en el locus P

Prof. VÍCTOR M. VITORIA - San Sebastián E L O N G A C I Ó N 23/03/2017 15:19 Acción de la peptidil transferasa: RIBOZIMA Separación ARNt del aminoácido en locus P. Translocación (5’  3’) Repetición n veces Alargamiento de la cadena proteica. Entrada de un nuevo aminoacil al locus A El proceso consume GTP ARNt descargado en locus E Colegio COMPAÑÍA DE MARÍA - SAN BARTOLOMÉ

T E R M I N A C I Ó N Codón terminación: UAA UGA UAG Reconocido por factores de liberación Factor liber. Proteínas. Entran locus A Provocan separación de subunidades. (la peptidil transf.)

PROCESO EN LA CÉLULA Lectura del ARNm por varios ribosomas: POLIRRIBOSOMA. En eucariotas: se almacenan generalmente en el lumen del RER. Luego maduración en Golgi.

DIFERENCIA DEL PROCESO EUCARIOTAS - PROCARIOTAS Procariotas: traducción simultánea con transcripción. Eucariotas: separación espacial y temporal.

FLUJO DE LA INFORMACIÓN EN EL CONTROL CELULAR

UN POCO SOBRE RIBOZIMAS Altman y Cech descubrieron en 1981 que ciertos RNA pueden estar dotados que capacidad enzimática. Premio Nobel de Química en 1989. Ejemplos: Maduración de RNAr: preRNAr  RNAr Maduración de RNAt: preRNAt  RNAt Maduración de ARNm en eucariotas Puede ser heterocatalítico o autocatalítico. La peptidil-transferasa es una actividad enzimática ligada a la subunidad mayor del ribosoma: ¿es exclusivamente por un ARN?

RIBOZIMAS Imagen tridimensinal por ordenador de una Ribozima o ARN enzimático. Actualmente T.R.Cech trabaja en el estudio de la TELOMERASA. A sus 55 años Thomas R. Cech, dirige el Instituto Howard Hughes de Medicina, entidad privada de investigación biomédica

TRADUCCIÓN, ANTIBIÓTICOS Y TOXINAS La síntesis proteica es inhibida por muchas sustancias. PUROMICINA: (Streptomyces alboniger) Estructura similar al extremo 3’ de un aminoacil. Se une al sitio A del ribosoma. Forma peptidilpuromincina que no se une al locus P e interrumpe la síntesis TETRACICLINAS, inhiben la unión del aminoacil al locus A

TRADUCCIÓN, ANTIBIÓTICOS Y TOXINAS (2) CLORANFENICOL: Ataca a ribosomas 70 S Impide la transferencia del peptidilo Tb. afecta a la síntesis citosólica de euc. ESTREPTOMICINA: Trisacárido Produce una lectura incorrecta del código genético a concentraciones bajas.

T O X I N A S CICLOHEXIMIDA TOXINA DIFTÉRICA RICINA: muy tóxico Bloquea la acción peptidil transferasa de ribosomas 80 S. No de los 70 S TOXINA DIFTÉRICA Inactiva los factores de elongación RICINA: muy tóxico Se obtiene del ricino Inactiva subunidad 60 S del ribosoma eucariótico.

CUESTIÓN DE GENÉTICA MOLECULAR En el proceso de descifrado del Código Genético, Khorana utilizó polinucleótidos mixtos del tipo ACACACACACACACACA Obtuvo péptidos: Thr - His - Thr - His - Thr... Para saber el codón que llama a Treonina fabricó poliAAC (AACAACAACAACAACAAC...) y obtuvo: Poli Asn (asparagina) Poli Thr (treonina) Poli Gln (glutamina) A partir de estos datos, ¿cuál es el codón que determina la treonina?

S O L U C I Ó N ... AACAACAACAACAACAACAAC ... A partir del primer ARNm:...ACACACACACACAC... la histidina puede ser: ACA CAC La otra cadena del segundo ARNm ... AACAACAACAACAACAACAAC ... Codones posibles: AAC - ACA - CAA. Uno de ellos será el de la histidina. El único repetido es ACA, luego es el que codifica para la treonina. Khorana y Nirenberg Premio Nobel de Medicina en 1968