4.sintesis proteica
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DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR
SINTESIS PROTEICASINTESIS PROTEICA
TRANSCRIPCIONTRANSCRIPCION El proceso mediante el cual la El proceso mediante el cual la información almacenada en el DNA se recupera información almacenada en el DNA se recupera mediante la síntesis de RNA dependiente de un molde.mediante la síntesis de RNA dependiente de un molde.
TRADUCCION TRADUCCION Descodificación de la información Descodificación de la información del del RNAm para dar lugar a una secuencia de aminoácidos RNAm para dar lugar a una secuencia de aminoácidos unidos por condensación.( cadena polipeptidica)unidos por condensación.( cadena polipeptidica)
TRANSCRIPCION TRANSCRIPCION
ProcariotasProcariotas EucariotasEucariotas01 RNA polimerasa 01 RNA polimerasa RNAm. RNAr. RNAt.RNAm. RNAr. RNAt.
03 RNA polimerasas03 RNA polimerasasRNAm. RNAr. RNAt.RNAm. RNAr. RNAt.RNA heterogéneo normal o RNAhn.RNA heterogéneo normal o RNAhn.RNA pequeño normal o RNAsn.RNA pequeño normal o RNAsn.
No requieren de factores No requieren de factores transcripcionales transcripcionales adicionalesadicionales
La RNA polimerasa requiere de La RNA polimerasa requiere de factores adicionales llamados factores adicionales llamados factores factores de transcripciónde transcripción para iniciar la para iniciar la transcripcióntranscripción
Los RNAm no tienen Los RNAm no tienen procesamiento de procesamiento de maduraciónmaduración
Los RNAm tienen procesos de Los RNAm tienen procesos de maduración( eliminación de intrones)maduración( eliminación de intrones)
RNA POLIMERASARNA POLIMERASA Es la enzima que cataliza el proceso de trascripción.Es la enzima que cataliza el proceso de trascripción. Inicio de la trascripción: Inicio de la trascripción: PromotorPromotor Tasa de trascripción/ cantidad de RNA polimerasaTasa de trascripción/ cantidad de RNA polimerasa
Tipos mas importantesTipos mas importantes de RNAde RNA::
RNAm RNAm se utiliza como molde para la síntesis se utiliza como molde para la síntesis proteica en ribosomasproteica en ribosomas
RNArRNAr Compone los ribosomas que se encargan Compone los ribosomas que se encargan de la síntesis de proteínasde la síntesis de proteínas
RNAtRNAt Se une a los aminoácidos y los transporta Se une a los aminoácidos y los transporta al ribosoma para la síntesis de proteínasal ribosoma para la síntesis de proteínas
RNA POLIMERASA- E.coliRNA POLIMERASA- E.coli
RNA POLIMERASAS- EucariotasRNA POLIMERASAS- Eucariotas
POLIMERASAPOLIMERASA LOCALIZACIONLOCALIZACION RNA SINTETIZADOSRNA SINTETIZADOS
II NúcleoNúcleo pre – rRNA (excepto la pre – rRNA (excepto la subunidad 5S)subunidad 5S)
IIII NúcleoNúcleo pre – mRNA, RNA pre – mRNA, RNA nucleares pequeños nucleares pequeños (snRNA)(snRNA)
IIIIII NúcleoNúcleo pre – tRNA, rRNA 5S, pre – tRNA, rRNA 5S, otros snRNAotros snRNA
MitocondrialMitocondrial MitocondriaMitocondria MitocondrialMitocondrial
CloroplásticaCloroplástica CloroplastoCloroplasto CloroplásticoCloroplástico
MECANISMO DE LA MECANISMO DE LA TRANSCRIPCIONTRANSCRIPCION
INICIACION INICIACION Interacción de la RNA polimerasa Interacción de la RNA polimerasa con los promotorescon los promotores
ELONGACION ELONGACION Incorporación de los Incorporación de los ribonucleótidosribonucleótidos
TERMINACION TERMINACION Finalización de la trascripción Finalización de la trascripción dependiente o independiente del factor dependiente o independiente del factor
INICIACION DE LA TRANSCRIPCIONINICIACION DE LA TRANSCRIPCION
RECONOCIMIENTO DEL PROMOTORRECONOCIMIENTO DEL PROMOTOR
ELONGACION DE LA TRANSCRIPCIONELONGACION DE LA TRANSCRIPCION
MODELOS DE ELONGACIONMODELOS DE ELONGACION
BURBUJA DE TRANSCRIPCION
PROCESAMIENTO POST-PROCESAMIENTO POST-TRANSCRIPCIONAL ProcariotasTRANSCRIPCIONAL Procariotas
Recambio del mRNARecambio del mRNA Degradación Degradación 2-3min 2-3min
Garantiza que la síntesis energéticamente derrochadora de Garantiza que la síntesis energéticamente derrochadora de las proteínas cese en cuanto desaparezca la necesidad de las proteínas cese en cuanto desaparezca la necesidad de las mismaslas mismas
Empieza en el ext 5’ ya que allí comienza la traducciónEmpieza en el ext 5’ ya que allí comienza la traducción
Procesamiento del rRNAProcesamiento del rRNA Procesamiento de tRNAProcesamiento de tRNA
Procesamiento del rRNA ProcariotasProcesamiento del rRNA Procariotas
RNA POLIMERASA I - EucariotasRNA POLIMERASA I - Eucariotas
TRANSCRIBE LOS PRINCIPALES GENES DE RNA TRANSCRIBE LOS PRINCIPALES GENES DE RNA RIBOSOMICORIBOSOMICO
Contiene 13 subunidadesContiene 13 subunidades
Necesita al menos 2 factores de transcripcion para iniciar el Necesita al menos 2 factores de transcripcion para iniciar el procesoproceso
El ribosoma eucariota contiene 4 moleculas de rRNAEl ribosoma eucariota contiene 4 moleculas de rRNA Subunidad pequeña: 18SSubunidad pequeña: 18S Subunidad grande: 28S, 5.8S y Subunidad grande: 28S, 5.8S y 5S (no transcrito por esta RNApol)5S (no transcrito por esta RNApol)
Procesamiento del tRNAProcesamiento del tRNA
RNA POLIMERA III- Eucariotas RNA POLIMERA III- Eucariotas
TRANSCRIBE LOS TRANSCRIBE LOS PRINCIPALES GENES PRINCIPALES GENES DE RNA DE DE RNA DE TRANSFERENCIA, RNA TRANSFERENCIA, RNA RIBOSOMAL 5S Y RNA RIBOSOMAL 5S Y RNA PEQUEÑOSPEQUEÑOS
Contiene 14 subunidadesContiene 14 subunidades Requiere varios tipos de Requiere varios tipos de
factores de transcripción factores de transcripción como TFIIIA, TFIIIB y como TFIIIA, TFIIIB y TFIIICTFIIIC
RNAmRNAm PracariotasPracariotas EucariotasEucariotas
Poligenicos o Poligenicos o PolicistronicosPolicistronicos
Monogenicos o monocistronicosMonogenicos o monocistronicos
No tienen procesos de No tienen procesos de maduracionmaduracion
Pasan por procesos de maduracion:Pasan por procesos de maduracion:
- Eliminacion de intrones- Eliminacion de intrones
- Empalme de exones- Empalme de exones
- Protección en 3´por poli A- Protección en 3´por poli A
- Protección en 5´por 7mGTP- Protección en 5´por 7mGTP
Transcripcion y traduccion Transcripcion y traduccion simultneasimultnea
Transcripcion en el núcleoTranscripcion en el núcleoTraduccion en el citoplasmaTraduccion en el citoplasma
RNA POLIMERASA IIRNA POLIMERASA II
TRANCRIBE LOS GENES ESTRUCTURALES, ES DECIR, TRANCRIBE LOS GENES ESTRUCTURALES, ES DECIR, LOS QUE SE TRADUCEN A PROTEINASLOS QUE SE TRADUCEN A PROTEINAS
Contiene múltiples subunidadesContiene múltiples subunidades
Intervienen al menos 7 factores de transcripción: TFIIA, TFIIB, Intervienen al menos 7 factores de transcripción: TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH y TFIIJTFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH y TFIIJ
El factor critico es TFIID que se une a la caja TATA que es el El factor critico es TFIID que se une a la caja TATA que es el equivalente eucariota a la región -10equivalente eucariota a la región -10
FACTOR DE FACTOR DE TRANSCRIPCIONTRANSCRIPCION
FUNCIONFUNCION
TFIIDTFIID Reconoce la caja TATAReconoce la caja TATA
TFIIATFIIA Estabiliza el complejo entre Estabiliza el complejo entre TFIID y el DNATFIID y el DNA
TFIIBTFIIB Recluta a la RNApol II y TFIIFRecluta a la RNApol II y TFIIF
TFIIFTFIIF Ayuda a que la pol II reconozca Ayuda a que la pol II reconozca el promotorel promotor
RNA pol IIRNA pol II Cataliza la síntesis de RNA, Cataliza la síntesis de RNA, recluta a TFIIErecluta a TFIIE
TFIIETFIIE Recluta a TFIIH y regula la Recluta a TFIIH y regula la actividad helicasa de TFIIHactividad helicasa de TFIIH
TFIIHTFIIH Desenrolla la región promotoraDesenrolla la región promotora
Estructura de mRNA de procariotes y eucariotes
RNAm poligénico
FORMACION DE LA CAPERUZAFORMACION DE LA CAPERUZA
La 1era modificación y se produce en el ext 5’.La 1era modificación y se produce en el ext 5’.
Se añade un residuo GTP en una orientación inversaSe añade un residuo GTP en una orientación inversa
Este GTP junto con los dos primeros nucleótidos de la Este GTP junto con los dos primeros nucleótidos de la cadena forman lo que denominan caperuza que servirá cadena forman lo que denominan caperuza que servirá para colocar el mRNA en el ribosomapara colocar el mRNA en el ribosoma
CORTE Y EMPALMECORTE Y EMPALME
Luego de la formación de la caperuza hay que eliminar Luego de la formación de la caperuza hay que eliminar los introneslos intrones
El pre-mRNA forma complejos con El pre-mRNA forma complejos con ribonucleoproteinas nucleares pequeñas (snRNPs), que ribonucleoproteinas nucleares pequeñas (snRNPs), que a su vez estan formadas por snRNA.a su vez estan formadas por snRNA.
Este complejo pre-mRNA-snRNPs se llama Este complejo pre-mRNA-snRNPs se llama ESPLICEOSOMAESPLICEOSOMA
Al formar el espliceosoma , los snRNA Al formar el espliceosoma , los snRNA reconocen y se unen a lugares de corte y reconocen y se unen a lugares de corte y empalme intron-exonempalme intron-exon
TRADUCCIONTRADUCCION
Al proceso de lectura, en el ribosoma, de la información transportada por mRNA, durante la síntesis de proteína, se le conoce como traducción porque ahora se pasa del lenguaje de 4 letras a otro con 20 letras (20 aminoácidos).
El mensaje que está contenido en el genoma se encuentra escrito en un lenguaje de 4 letras (las cuatro bases ATGC o U), el cual se transcribe usando el mismo lenguaje, al sintetizar el mRNA.
CÓDIGO GENÉTICO
•Tres bases contiguas (un triplete) codifican un aminoácido así como también para la puntuación del mensaje.
•Se determinó qué los tripletes codifican cada aminoácido y existen tripletes que indican el inicio y la terminación del mensaje.
•Al triplete se le dio el nombre de codón.
•Se encontró que algunos aminoácidos podían ser codificados por más de un codón, o sea hay codones que son sinónimos.
•Por esta razón se dijo que el código genético es degenerado.
TRADUCCIÓN
ELEMENTOS DE LA TRADUCCIÓN
Ribosomas.Ribosomas. Donde se localiza la síntesis de proteínas. Donde se localiza la síntesis de proteínas.
Son partículas formadas por RNA y proteínas. Son partículas formadas por RNA y proteínas.
Los de eucariotas y procariotas son esencialmente Los de eucariotas y procariotas son esencialmente igualesiguales..
Durante el funcionamiento las subunidades pueden Durante el funcionamiento las subunidades pueden asociarse y disociarse. asociarse y disociarse.
Cada subunidad tiene una molécula de RNA grande y Cada subunidad tiene una molécula de RNA grande y proteínas, y a veces otros RNA.proteínas, y a veces otros RNA.
ribosomaribosoma
Funciones del ribosomaFunciones del ribosoma
--Union del extremo 5´del RNAm al sitio de unión Union del extremo 5´del RNAm al sitio de unión de la sub unidad menor del ribosoma. de la sub unidad menor del ribosoma.
- Sitio A: sitio definido para la entrada de - Sitio A: sitio definido para la entrada de aminoácidos que se van añadiendo. Saminoácidos que se van añadiendo. Se produce e produce el balanceo codon (RNAm) con el anticodon el balanceo codon (RNAm) con el anticodon (RNAt) catalizado por la enzima aminoacil RNAt (RNAt) catalizado por la enzima aminoacil RNAt sintetasasintetasa
- Sitio P: donde se une la cadena polipeptidica. - Sitio P: donde se une la cadena polipeptidica. Se forma un enlace peptidico por actividad de la Se forma un enlace peptidico por actividad de la peptidil transferasa terminalpeptidil transferasa terminal
- Sitio de union: del extremo lider del RNAm- Sitio de union: del extremo lider del RNAm
Funcionamiento del ribosoma en la traducción:Funcionamiento del ribosoma en la traducción:
Al principio las dos subunidades están separadas, Al principio las dos subunidades están separadas, ensamblándose en el codon de iniciación. ensamblándose en el codon de iniciación.
Luego se desplaza y va leyendo y colocando Luego se desplaza y va leyendo y colocando aminoácidos. aminoácidos.
Al final se disocia del mensajero, se suelta y vuelve Al final se disocia del mensajero, se suelta y vuelve a empezar. a empezar.
Si al mismo mensajero se asocian varios ribosomas Si al mismo mensajero se asocian varios ribosomas (polirribosoma o polisoma) se producen varias (polirribosoma o polisoma) se producen varias proteínas. proteínas.
La síntesis de proteínas La síntesis de proteínas ocurre en varias etapas: ocurre en varias etapas:
Iniciación, Iniciación,
Elongación Elongación
TerminaciónTerminación
Iniciación.
La subunidad ribosómica más pequeña se une al extremo 5' de una molécula de mRNA. La primera molécula de tRNA, que lleva el aminoácido modificado fMet, se acopla con el codón iniciador AUG de la molécula de mRNA.
• La subunidad ribosómica más grande se ubica en su lugar, el complejo tRNA-fMet ocupa el sitio P (peptídico). El sitio A (aminoacil) está vacante. El complejo de iniciación está completo ahora.
Un segundo tRNA, con su aminoácido unido, se coloca en el sitio A y su anticodón se acopla con el mRNA. Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos reunidos en el ribosoma.
El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de mRNA en una dirección 5' a 3', y el segundo tRNA, con el dipéptido unido, se mueve desde el sitio A al sitio P
Elongación.
Cuando el ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemplo UGA), el polipéptido se escinde del último tRNA y el tRNA se desprende del sitio P.
El sitio A es ocupado por un factor de liberación que produce la disociación de las dos subunidades del ribosoma.
Terminación.
POLISOMA