transcripción y traducción en procariontes vs....

Transcripción y Traducción en Procariontes vs. Eucariontes

Etapas de la traducción

Iniciación

Elongación

Terminación

Las subunidades ribosomales deben estar separadas

La subunidad pequeña debe reconocer al mRNA

El tRNA aminoacilado (fmet-tRNAmet o met-tRNA) debe colocarse en

la posición P de la subunidad ribosomal pequeña

Debe ocurrir el reconocimiento codón-anticodón de inicio

Ocurre hidrólisis de al menos una molécula de GTP

Factores de iniciación de la traducción IFs (bacteria) o eIFs (eucariontes) La hidrólisis de GTP es catalizada por IF2

Para el inicio de la traducción:

50S

30S

+

1 2

fMet GTP +

3

2

fMet GTP

1 3

2

fMet GTP

1

AUG

complejo de inicio de la traducción

Shine-Dalgarno

INICIO DE LA TRADUCCIÓN PROCARIONTE

3 3

fMet

AUG

3

2

1

GDP

[Mg2+]

IF1

IF2

IF3

Factor Función

IF1 Previene la unión de tRNAs en el

sitio A de la subunidad 30S

IF2 GTPasa que interacciona con 3

componentes claves durante

iniciación: la subunidad 30S, IF1,

y fMet-tRNAif-Met)

IF3 Se une a 30S y evita re-asociación

con 50S. Participa en el

reconocimiento codon-anticodon

5’ A P E

f-met

aa-tR

NA

IF1 IF3

3’

FACTORES DE INICIO DE LA TRADUCCIÓN (PROCARIONTES)

La región Shine Dalgarno interacciona con el rRNA 16S en la subunidad 30S y coloca esta subunidad sobre el AUG de inicio de la traducción (sitio P)

60S

40S

+

1A 2

Met GTP +

3

2

Met GTP

1A

3

2

Met GTP

1A

AUG complejo de inicio de la traducción

INICIO DE LA TRADUCCIÓN EUCARIONTE

3 3

Met

AUG

3

2

1A

GDP

[Mg2+]

eIF1A

eIF2

eIF3

eIF4

eIF5

4

4

4

5

5

3

2

Met GTP

1A

AUG

4 5

Escaneo para

buscar el AUG

Se forma un complejo circularizado con los extremos 5’ y 3’

del mRNA que recluta a la subunidad 40S LEJOS del AUG de

inicio

Los factores eIF4 NO existen en bacteria

Ocurre un escaneo de la región 5’ no traducible

(5’UTR) hasta encontrar el primer AUG de inicio

eIF4A: helicasa; utiliza

ATP para deshacer

estructura secundaria en

el mRNA y permitir paso

de 40S

Para regenerar eIF2•GTP que se une a tRNA-met para

iniciar traducción, se requiere el factor eIF2B

eIF2•GDP

eIF2B

intercambia

GDP x GTP

en eIF2

Resumen inicio de la traducción en eucariontes

Complejo 43S

Complejo 48S

eIF3-eIF4G

Participación de mas

de 20 subunidades

protéicas diferentes

MUY diferente de

procariontes

La regulación del

inicio de la

traducción en

eucariontes es

compleja y MUY

estricta

Elongación

GTP

GTP

ribosoma mRNA tRNAs-aa factores de elongación

x aa

Factores de

elongación

Bacteria Eucariontes

EF-Tu

EF-Ts

EF-G

eEF-1

eEF-1

eEF-2

1. Posicionamiento del aa-tRNAaa elongador correcto (EF-Tu/eEF-1)

2. Hidrólisis de GTP y cambio conformacional.

Para regenerar EF-Tu•GTP se

requiere EF-Ts

Formación del enlace

peptídico

Bacteria Eucariontes

Actividad peptidil transferasa del

RNAr 23S o 28S (RIBOZIMA)

3. Ataque nucleofílico amino del aa2 al carboxilo del aa1

4. Posicionamiento del péptido sobre el tRNA del sitio A

Translocación

Bacteria Eucariontes

EF-Tu

EF-Ts

EF-G

eEF-1

eEF-1

eEF-2

5. Entrada de EF-G/eEF-2

6. Hidrólisis de GTP

7. Cambio conformacional y desplazamiento

ciclos de elongación

Terminación

GTP

ribosoma mRNA factores de terminación

subunidades ribosoma mRNA tRNA libre

proteína

Factores de

terminación

Bacteria Eucariontes

RF1

RF2

RF3

RRF

IF3

EF-G

eRF1

eRF3

eRF1 utiliza agua para hidrolizar el péptido

Modelo de terminación propuesto para

bacteria

Moleculas que unen el mismo

sitio en el ribosoma

El gasto energético del proceso de traducción

Se hidrolizan 2 GTP´s por cada aminoácido incorporado

La hidrólisis promueve cambios conformacionales

Cargado de tRNA con su aminoácido

1 ATP /aa

TRADUCCION

Iniciación 1 GTP (1er aminoácido)

Elongación 2 GTPs /aa

Terminación 1 GTP

Centro peptidil transferasa (PTC)

Centro activador

de GTPasa

Centro decodificador

A: aceptor

P: peptidil

E: salida (exit)

Resumen RIBOSOMA