CÓDIGO GENÉTICO Y TRADUCCIÓN Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

“Verter una obra de una lengua a otra”. Traducción “Verter una obra de una lengua a otra”. Convertir el lenguaje de los ARNm en el lenguaje de las proteínas. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción 4 letras 20 letras secuencia CÓDIGO nucleótidos aminoácidos TRADUCTOR Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El mensaje promotor ADN Transcripción Maduración del ARNm G ARNm PARE +1 G AAAAA ARNm Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El mensaje Transcripción G exones Sitio de finalización +1 PARE G AAAAA exones Sitio de finalización de la traducción Sitio de inicio de la traducción Traducción Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El mensaje Eucariotas G exones Sitio de finalización Sitio de inicio Promueven el reciclaje de los ribosomas Recluta los ribosomas G exones AAAAA Sitio de finalización de la traducción Sitio de inicio de la traducción Traducción Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El mensaje Procariotas Sec. de Shine-Dalgarno RBS RBS inicio term. +1 PARE Sec. de Shine-Dalgarno RBS RBS inicio term. Proteína Proteína Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Marco abierto de lectura El mensaje ADN +1 PARE G AAAAA Marco abierto de lectura PROTEINA Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

¿Qué es un marco abierto de lectura? El mensaje ¿Qué es un marco abierto de lectura? La secuencia de ARNm capaz de especificar una proteína desde su inicio hasta su terminación. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Código genético 4 letras 20 letras secuencia CÓDIGO nucleótidos aminoácidos TRADUCTOR Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

¿Qué molécula oficia de traductor? Traducción ¿Qué molécula oficia de traductor? Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción 1957- Paul Zamecnick y P. Zamecnick M.B. Hoagland P. Zamecnick 1957- Paul Zamecnick y M.B. Hoagland demuestran que los aminoaácidos se unen a un tipo de ARN, que llamaron ARN de transferencia. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

algunos aminoácidos unidos Paul Zamecnick En 1957 P. Zamecnick identifica la pieza que faltaba! Una fracción de ARN que no se comporta al centrifugar, igual que el ADN o el ARN. Permanecía en el sobrenadante con las enzimas y lo llamaban ARN chatarra ARN ATP algunos aminoácidos unidos Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

ARNt El traductor Molécula de aminoácido Sitio de unión al aminoácido al ARNm ARNm Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El traductor Sitio de reconocimiento Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El ARN de transferencia Brazo aceptor Asa U (pseudouridina) Asa D (Dihidrouridina) Asa variable Asa anticodón Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Anticodón Agosto de 2007

El ARN de transferencia Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El ARN de transferencia Asa  U Brazo aceptor Asa D Asa variable Asa anticodón Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El ARN de transferencia ¿Cómo reconoce el ARNt el mensaje? ¿Cómo reconoce el ARNt el aminoácido que debe cargar? Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción Aminoacil tRNA sintetasa tRNAGln Glutamil aminoacil Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Aminoacil tRNA sintetasa Reconocimiento del aminoácido ARNt ¿Otro código? Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El código genético nucleótidos aminoácidos CÓDIGO 4 letras 20 letras secuencia Combinaciones de 4 letras 20 letras Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

4 x 4 4 x 4 x 4 = 16 = 64 El código genético Permutaciones de dos elementos 4 x 4 = 16 Permutaciones de 3 elementos 4 x 4 x 4 = 64 Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El código genético + Polinucelótido sintético: UUUUUUUUU Dos jóvenes y desconocidos investigadores, Marshal Nirenberg y Johann Matthaei hicieron la mezcla mágica: Polinucelótido sintético: UUUUUUUUU + Extracto libre de células Phe-Phe-Phe.... Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

U C A G U C U A U U G U U U U U U C A G U U C U U A U U G U C C U C A Código genético U C A G U C U A U U G U U U U U U C A G U U C U U A U U G U C C U C A U C G U A C U A A U A G U G C U G A U G G C U C C C A C G A U A C A A A G GU GC GA GG Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

El código genético 2da posición 1a posición 5’ 3a posición Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

64 codones posibles Código genético 3 son codones de 61 indican un aa terminación 61 indican un aa Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción AUGAAAGCAAUUUUCGUACUGAAAGGUUGA CÓDIGO DE TRES LETRAS Separo de tres en tres Aplico el código Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción ..AUG AAA GCA AUU UUC GUA CUG AAA GGU UGA.. ..A UGA AAG CAA UUU UCG UAC UGA AAG GUG A AU GAA AGC AAU UUU CGU ACU GAA AGG UUA Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción Código genético ..AUG AAA GCA AUU UUC GUA CUG AAA GGU UGA.. M K A I F V L K G ..A UGA AAG CAA UUU UCG UAC UGA AAG GUU A UGA UGA K Q F L Y V AU GAA AGC AAU UUU CGU ACU GAA AGG UUG A E S N F R T L Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción Código genético ..AUG AAA GCA AUU UUC GUA CUG AAA GGU UGA.. M K A I F V L K G ..A UGA AAG CAA UUU UCG UAC UGA AAG GUU A UGA UGA K Q F L Y K V AU GAA AGC AAU UUU CGU ACU GAA AGG UUG A E S N F R T E S L Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

DEGENERADO Código genético El código genético es Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Las famosas excepciones que confirman la regla CODIGO GENTICO CASI UNIVERSAL Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción nucleótidos aminoácidos CÓDIGO TRADUCTOR Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Ribosoma Subunidades centrífuga S (Svedberg) = unidad de velocidad de sedimentación Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Ribosoma Eucariota 33 proteínas ARNr 5.8S 160 nucleótidos ARNr 5 S Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción Protagonistas tRNAs Aa COOH NH2 C H H Subunidades del ribosoma tRNAs Aa ARNm Factores proteicos Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Ribosoma Sitios Sitio peptidil-tRNA Sitio de Aminoacil salida tRNA Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Iniciación Elongación Terminación Traducción Etapas Reclutamiento del ARNm tRNA iniciador en sitio P Posicionamiento en el sitio de inicio Ensamblado del ribosoma Iniciación Elongación Terminación Entrada de aa-tRNA al sitio a Formación del enlace peptídico Traslocación Salida del tRNA anterior Reconocimiento del codón de term. Hidrólisis de la cadena pp. del sitio P Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Traducción Iniciación tRNA iniciador Subunidades del ribosoma ARNm Factores de iniciación IF1 IF2 IF3 Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Iniciación Eucariotas apareamiento codón-anticodón Desplazamiento en busca del AUG liberación de factores 2 y 3 Unión de 60S Hidrólisis de GTP Y liberación de factores Complejo de iniciación Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Elongación Unión del aminoacil tRNA correcto al sitio A Formación del enlace peptídico Traslocación al sitio P Traslocación al sitio E Salida del tRNA anterior Participación de factores de elongación GTP Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Elongación Unión del aminoacil-tRNA al sitio A Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Elongación Enlace peptídico Traslocación Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Terminación No hay un tRNA terminador que reconozca el codón de terminación. Hay proteínas que lo hacen!!! FACTORES DE LIBERCION Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Terminación Reconocimiento del codón de terminación (RFs) Hidrólisis de la proteína sintetizada Liberación de los factores de terminación (RFs) Reciclaje de los ribosomas Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Terminación Factor de liberación q’reconoce el stop Hidrólisis RF-3-GDP Hidrólisis del péptido Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Terminación Reciclaje Los factores de liberación y un factor de reciclaje se combinan para eliminar los ARNt y el ARNm. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Terminación Factor de reciclaje RRF Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Resumen La traducción es el proceso por el cual el mensaje contenido en el ARN es traducido al lenguaje de las proteínas y permite su síntesis. El código que permite este proceso es el código genético, casi universal y degenerado Hay 64 codones diferentes; 3 de ellos son de terminación y uno de iniciación. El papel de traductor lo oficia el ARN de transferencia. El ARNt reconoce el mensaje en el ARNm y transporta aminoácidos cargados por una enzima específica para cada uno de ellos, la aminoacil tRNA sintetasa. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

Resumen Las sintetasas reconocen tanto el aminoácido como el tRNA El ribosoma está compuesto por dos subunidades, formadas por ARN y proteínas La traducción comprende un ciclo de asociación y disasociación de las subunidades. La traducción se produce en tres pasos: iniciación, elongación y terminación. En todos ellos participan factores proteicos que cooperan en la síntesis. Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007

MUCHAS GRACIAS Dra. A. Esteves Sección Bioquímica (FdeC) Agosto de 2007