CLASE INTRODUCTORIA No. 4: “TRADUCCIÓN” GENÉTICA MOLECULAR Lic. Deborah E. Rodriguez C.

“Es la síntesis de proteínas a partir del RNAm”. “TRADUCCIÓN” “Es la síntesis de proteínas a partir del RNAm”. 7/8/2008

¿CUÁNDO OCURRE? G1 – G2 27/08/2008

REGLAS FUNDAMENTALES La dirección de lectura del RNAm es 5’  3’ La dirección de síntesis de la proteína es NH2  COOH RNAm Procariotas  Policistrónico  Varias regiones de codificación. RNAm Eucariotas  Monocistrónico  Una región de codificación. La proteína sintetizada debe ser modificada hasta su forma nativa o funcional. 27/08/2008

REQUERIMIENTOS DE LA TRADUCCIÓN EN PROCARIOTAS 1- MOLDE: CADENA DE RNAm MADURO 2- SUSTRATOS: 20 AMINOÁCIDOS PROTÉICOS 3- ENZIMA: PEPTIDIL TRANSFERASA - RIBOZIMA? 4- CLAVE: CÓDICO GENÉTICO 5- FUENTE DE ENERGÍA: ATP Y GTP 6- ADAPTADOR MOLECULAR: RNAt 7- LOCALIZACIÓN CELULAR :RIBOSOMAS(RNAr) 27/08/2008

RNA MENSAJERO (RNAm) RNAm PM MAYOR TRANSPORTA EL MENSAJE GENÉTICO. 5’  3’ 5/15/2008

SUSTRATOS: 20 AMINOÁCIDOS PROTEICOS ESENCIALES O INDISPENSABLES NO ESENCIALES O DISPENSABLES ARGININA Arg ALANINA Ala HISTIDINA His ASPARAGINA Asn ISOLEUCINA Ileu ASPARTATO Asp LEUCINA Leu CISTEINA Cis LISINA Lis GLUTAMATO Glu METIONINA Met GLUTAMINA Gln FENILALANINA Fen GLICINA Gli TREONINA Tre PROLINA Pro TRIPTOFANO Tri SERINA Ser VALINA Val TIROSINA Tir

“Es la clave usada para descifrar el mensaje genético” CÓDIGO GENÉTICO “Es la clave usada para descifrar el mensaje genético”

Codón Cada grupo de tres se llama triplete o codón. Hay 64 codones. La información genética se escribe a partir de las bases nitrogenadas del RNA (A, C, G y U) que van ordenadas específicamente de tres en tres. 5’3’ Cada grupo de tres se llama triplete o codón. Hay 64 codones. 61 codones codifican para un aminoácido.

(64 CODONES) CÓDIGO GENÉTICO 3 Codones sin sentido o de Terminación: 1Codón de Iniciación: Señala el sitio de comienzo de la traducción y se encuentra en otras localizaciones en el RNAm. (AUG) Codifica: Metionina (EUCARIOTAS) N- formil Metionina (PROCARIOTAS) 3 Codones sin sentido o de Terminación: Señala el sitio de finalización de la traducción. No codifican para ningún aminoácido. (UAA, UAG y UGA) (64 CODONES)

Características del Código Genético Degenerado o Redundante Especifico o No ambiguo No solapado y sin puntuación Casi universal

Características del Código Genético Degenerado o Redundante  un aa puede tener mas de un codón. Especifico o No Ambiguo  un codón siempre codifica el mismo aa. No Solapado y Sin Puntuación se lee como una secuencia continua de bases. Universal  es el mismo para todas las especies. Difiere algo en las mitocondrias. 7/8/2008

Alteraciones del Código Genético Mutaciones Silentes  el codón alterado codifica para el aa original. Mutaciones Falta de Sentido  el codón alterado codifica para un aa diferente. Mutaciones Sin Sentido el codón alterado es un codón de terminación. 7/8/2008

Fuente de Energía: ATP/GTP La síntesis de proteínas es un proceso que requiere energía.

Activación de los aminoácidos Definición Acido ribonucleico de transferencia Función Transporta los aminoácidos a los ribosomas para que participen en la síntesis de proteínas Activación de los aminoácidos Formación del RNAt- Aminoacil ADAPTADOR MOLECULAR RNAt

Anticodón Triplete de nucleótidos Antiparalelo y Complementario al codón. Se une a su respectivo codón del RNAm en el ribosoma. Para cada aminoácido hay un Codón de RNAm y un Anticodón de RNAt.

ANTI-CODÓN

RNAr Participa en la síntesis de proteínas en el ribosoma (Ribozimas) El más abundante de la célula. Formado por una sola cadena de nucleótidos Participa en la síntesis de proteínas en el ribosoma (Ribozimas) Forma las subunidades de los ribosomas

Ribosomas Formados por aproximadamente 2/3 de RNA y 1/3 de proteínas. Dos subunidades.

ETAPAS DE LA TRADUCCIÓN 1- PRE-INICIACIÓN 2- INICIACIÓN 3- ELONGACIÓN 4- TERMINACIÓN 5- POST-TERMINACIÓN 27/08/2008

“Unión del aminoácido al RNAt correspondiente.” PRE-INICIACIÓN “Unión del aminoácido al RNAt correspondiente.” FORMACIÓN DEL AMINOACIL - AMP. UNIÓN DEL AA AL EXTREMO 3’ DEL RNAt. ROTURA DEL PPi POR LA PIROFOSFATASA. Enzima Que Participa: Aminoacil-RNAt Sintetasa ATP  AMP + PPi 27/08/2008

ACTIVACIÓN DEL AMINOÁCIDO

“Formación del Complejo de Iniciación” UNIÓN DE TODOS LOS COMPONENTES QUE PARTICIPARÁN EN LA TRADUCCIÓN: RIBOSOMAS, RNAm, RNAt-aa, GTP Y FACTORES DE INICIACIÓN (IF-1, IF-2 Y IF-3). 27/08/2008

SECUENCIAS DE RECONOCIMIENTO SECUENCIA SHINE-DALGARNO  SECUENCIA CONDUCTORA RICA EN PURINAS (A-G) LOCALIZADA 6 A 10 BASES POR ENCIMA DEL CODON AUG EN EL RNAm (CERCA EXTREMO 5’). 5´- AGCACGAGGGGAAAUCUGAUGGAACGC-3 RNAr 16S (SUB UNIDAD MENOR 30S) CERCA EXTREMO 3’ POSEE SECUENCIA COMPLEMENTARIA A ESTA.

SECUENCIAS DE RECONOCIMIENTO EL CODÓN DE INICIACIÓN AUG DEL RNAm ES RECONOCIDO POR EL RNAt INICIADOR EL RNAt-Met (SITIO P). 5´- AGCACGAGGGGAAAUCUGAUGGAACGC-3

INI C I AC IÓN

“Alargamiento de la cadena polipeptídica” ELONGACIÓN “Alargamiento de la cadena polipeptídica” SE REALIZA AL REPETIR LOS SIGUIENTES PASOS: UNIÓN DEL SIGUIENTE RNAt-aa EN EL SITIO A (GTP). FORMACIÓN DEL ENLACE PEPTÍDICO POR LA PEPTIDÍL - TRANSFERASA. DESPLAZAMIENTO DEL RIBOSOMA O TRANSLOCACIÓN (GTP). Participan: PEPTIDIL TRANSFERASA (RNAr 23S-RIBOZIMA) FACTORES DE ELONGACION: EF-Tu y EF-Ts. GTP  GDP + Pi 27/08/2008

E LONGAC I ÓN

“Finalización del proceso” TERMINACIÓN “Finalización del proceso” CUANDO APARECE EN EL RNAm UNO DE LOS CODONES DE TERMINACIÓN (UAA, UAG o UGA): FINALIZA LA UNIÓN DE AMINOÁCIDOS A LA CADENA. SE LIBERA LA CADENA POLIPEPTÍDICA DEL RNAt. SE EXPULSA EL RNAt. SE SEPARA EL RNAm. Participan: FACTORES DE LIBERACIÓN: RF-1 (UAA-UAG) RF-2 (UGA-UAA) RF-3 (UNE A GTP Y ESTIMULA RF-1 y RF-2). GTP  GDP + Pi 27/08/2008

TERMINACIÓN Proteína

T E RM I NAC I ÓN

POLIRRIBOSOMAS O POLISOMAS

“Modificaciones a la proteína recién sintetizada” POST-TERMINACIÓN “Modificaciones a la proteína recién sintetizada” REACCIONES DE PROCESAMIENTO QUE MODIFICAN LA ESTRUCTURA DE LA PROTEÍNA. SISTEMAS ENZIMÁTICOS QUE CONVIERTEN POLIPÉPTIDOS RECIÉN SINTETIZADOS A SU CONFORMACIÓN TRIDIMENSIONAL. CHAPERONAS  SE UNEN A LAS PROTEÍNAS PARA AYUDARLAS A ALCANZAR SU ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL FUNCIONAL (PEQUEÑAS Y GRANDES). 27/08/2008

Inhibidores de la traducción Cloranfenicol: Inhibe la Peptidil Transferasa Inhibe la síntesis proteica Cicloheximida: Inhibe la Peptidil Transferasa Inhibe la síntesis proteica Eritromicina: Inhibe la traslocacion Inhibe la elongación de la cadena Estreptomicina: inhibe la iniciación uniéndose a la subunidad menor del ribosoma (30S). Produce lectura errónea del RNAm

Tetraciclina: Interfiere en la unión del RNAt y los aminoácidos No agregación de aminoácidos y por tanto no se sintetizan proteínas Amino glucósidos: Unión a la subunidad 30 s Lectura equivocada del mensaje y síntesis de proteínas erróneas a. Tobramicina b. Kanamicina Ácido Fusidico: Unión al eEF-G-GDP Inhibe la elongación