Traducción.

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1 Traducción

2 Hipótesis de Crick del adaptador de RNAt
+ -O2C—C—NH3 | H R Molécula de aminoácido Sitio de fijación del aminoácido Adaptador (RNAt) Francis Crick postuló la hipótesis de que el tRNA cumplia una función de adaptador en la que el tRNA fijaría específicamente un aminoácido y este, a su vez reconocería una secuencia específica dada en el RNAm. RNAm Triplete nucleotídico que codifica un aminoácido

3 RNA de Transferencia Brazo del aminoácido Brazo TC Brazon del
3' Brazo DHU 5' Brazo DHU Brazo TC Secuencia nucleotídica del tRNAAla de levadura. La conformación en hoja de trébol es la que da el máximo apareamiento de bases. , pseudouridina; I, inosina, T, ribotimidina; DHU, 5,6-dihidroxiuridina; m1I, 1-metilinosina; m1G, 1-metilguanisina; m21G, N2-dimetilguanosi- na. Notese la presencia de pares de bases G=U tanto en el brazo del aminoácido como en el brazo DHU. En el RNA la guanosina se en-cuentra a menudo apareada con uridina aunque el par G=U no es tan estable como el G C. El brazo del aminoácido o aceptor, consiste de un tallo de bases pareadas que termina en una secuencia no apareada de tres o cuatro bases que en el extremo 2'- ó 3'OH puede unirse a un aminoácido. el brazo TC se le llama asi por la precencia de este triplete en la secuencia. El brazo del anticodón, siempre contiene el triplete del anticodón en el centro del bucle. El brazo DHU contiene dihidroxiuridina. El brazo extra ó variable se encuentra entre el TC y el brazo del an-ticodón es el que presenta la mayor variabilidad entre los diferentes tRNA. En el tRNA de clase 1 tienen un brazo pequeño de entre 3-5 bases. y representa el 75 % de los tRNAs. Los tRNAs de clase 2 tienen un bazo extra más grande de pares de bases. Brazo extra  pseudouridina I inosina T ribotimidina DHU 5,6-dihidroxiuridina m1I 1-metilinosina m1G 1-metilguanisina m21G N2-dimetilguanosina Brazo del anticodón 5' 3' Triplete del anticodón

4 Aminoacil tRNA Adenina H H OH +NH3 O H O C C R CH2 H O H O Grupo
aminoacilo -O P O O Estructura general de los aminoacil-tRNA. El grupo aminoacilo está esterificado la posición 3' del residuo adenilato terminal. El enlace éster que a la vez activa al aminoácido y lo une al tRNA está sombreado en rosa. 5' pG Brazo aminoácido Brazo DHU Brazo TC Brazo anticodón

5 Factores de regulación en la síntesis de proteína
Gen DNA Transcripción Nucleótidos Procesamiento pos-transcripcional Degradación del mRNA mRNA maduro Traducción Proteína (inactiva) La regulación de la expresión génica constituye un aspecto fundamental en la regulación global del metabolismo celular y en la dirección y mantenimiento de las diferenciación celular. Existen al menos seis puntos potenciales en los que la cantidad de proteína puede ser regulada: síntesis del transcrito primario de RNA, procesamiento pos-transcripcional del mRNA, degradación del mRNA, síntesis proteica (traducción), modificación pos-traduccional de proteínas y degradación protéica. Aminoácidos Degradación proteica Proteína (activa)

6 Ribosomas procarióticos y eucarióticos
Ribosoma bacteriano 70S Mr 2.5 x 106 Ribosoma eucariotico 80S Mr 4.2 x 106 Mr 2.8 x 106 rRNA 5S (120 nucleótidos) rRNA 28S (4.700 nucleótidos) rRNA 5.8S (160 nucleótidos) ~49 proteínas 50S 60S Mr 1.6 x 106 rRNA 5S (120 nucleótidos) rRNA 23S 3.200 nucleótidos 34 proteínas Cada célula de E. coli contiene o más ribosomas, lo que significa una cuarta parte del peso seco de la célula. Los ribosomas bacterianos contienen alrededor del 65% de rRNA y alrededor de 35% de proteína. Diametro de 18 nm y coeficiente de sedimentación de 70S. Los ribosomas bacterianos estan formados por dos subunidades de tamaño diferente, la mayor de 50S y la menor de 30S. Cada subunidad esta formada de rRNA y proteínas. Las proteínas de la subunidad grande se denominan L1-L34 (L = large) y las de la subunidad pequeña S1-S21 (s = small). Las dos subunidades tiene forma irregular. En eucariotes los ribosomas son mayores y más complejos, tienen un diámetro de 23 nm y un codficiente de sedimientación de 80S. Tienen subunidades que varian en tamaño de especie a especie pero que son en promedio de 60s y 40S. Tienen maás de 80 proteínas diferentes. Mr 0.9 x 106 rRNA 16S (120 nucleótidos) 1,540 nucleótidos 21 proteínas 40S Mr 1.4 x 106 rRNA 18S (120 nucleótidos) 1,900 nucleótidos ~33 proteínas 30S

7 Código genético Abreviatura Ala Arg U C A G Asn UUU UCU UAU UGU U C A
Aminoácido Abreviatura Segunda base Alanina Ala Arginina Arg U C A G Asparagina Asn UUU UCU UAU UGU U C A G Ac. aspart. Asp U UUC UCC UAC UGC Cysteina Cys UUA UCA * UAA * UGA Glutamina Gln UUG UCG * UAG UGG Ac. glutami. Glu CUU CCU CAU CGU U C A G Glycina Gly CUG CCC CAC CGC C Histidina His CUA CGA CAA CGA Isoleucina Ile CUG CCG CAG CGG Primera base Tercera base Leucina Leu AUU ACU AAU AGU U C A G Lysina Lys AUC ACC AAC AGC A Metionina Met AUA ACA AAA AGA A partir de los años sesenta ya se sabía que se requerian al menos tres residuos nulcleotídicos para codificar cada aminoácido. (Arreglos de cuatro letras distintas colocadas de tres en tres, 43=64 posibilidades). Este es el código o diccionario de traducción del lenguaje de bases nitrogenadas al lenguaje de los aminoácidos. Existe un codón de inicio, (AUG) y 3 de terminación (UAA, UAG, UGA). En una secuencia de nucleótidos al azar, uno de cada 20 codones de cada marco de lectura es un codón de terminación. Cuando hay un marco de lectura sin un codón de terminación por cada 50 o más codones al región se denomina un marco abierto de lectura. El código es degenerado pues un aminoácido puede ser codificado por más de un codón. La tercera base es menos importante en el código pues la redundancia en los codones se presenta a nivel de cambios en la tercera base. Fenilalina Phe AUG ACG AAG AGG Prolina Pro GUU GCU GAU GGU U C A G Serina Ser GUC GCC GAC GGC Treonina Thr G GUA GCA GAA GGA Triptofano Trp GUG GCG GAG GGG Tirosina Tyr Valina Val El color indica a qué aminoácido se destina el codón * Codón de paro de traducción

8 tRNAMet + Metionina

9 1 3 2

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18 Fase inicial de la traducción en eucariontes.
Figure 1. The initiation phase of translation. Shown is a eukaryotic mRNA with the two typical end modifications: the 5' cap structure (m7Gppp) and the 3' poly(A) tail (AAA). The protein-coding open reading frame is marked by a start and stop codon. An early step in initiation is the binding of the eIF4F complex, consisting of eIF4E, eIF4G, and eIF4A, to the cap structure. eIF4A, stimulated by eIF4B, unwinds secondary structure in the 5' UTR. The interaction of the poly(A)-binding protein PABP with eIF4G leads to circularization of the mRNA. In a next step, the small ribosomal subunit (40S) with associated initiation factors eIF2, eIF3, and methionyl-initiator-tRNAMet is recruited to the mRNA. This 43S complex then moves along or “scans” the mRNA in a 3' direction. The codon/anticodon interaction of the initiator-tRNAMet then identifies the AUG start codon which leads to the release of eIF2 and eIF3 and binding of the large ribosomal subunit (60S). The complete (80S) ribosome is now poised for polypeptide synthesis. For clarity, not all factors involved in translation initiation are shown, the emphasis being on factors which group themselves around eIF4G. Adapted with permission from: Preiss T. BIOspektrum 2001; 4: © 2001 Spektrum Akademischer Verlag