![Page 1: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/1.jpg)
Cada tipo de RNA sufre una forma diferente de procesamiento post-transcripcional
RNAt
RNAm
RNAr
• Remoción de extremos
• Modificación de las bases.
• Adición de -CCA
• Metilación de la ribosa.
• Remoción de partes intermedias del pre-RNAr
• Adición del 5’ cap
• Corte y empalme (splicing)
• Poliadenilación en 3’
![Page 2: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/2.jpg)
RNAs ribosomales
![Page 3: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/3.jpg)
El Ribosoma Procarionte
• Los procariontes tienen ribosomas 70s, formados por 2 subunidades: una grande de 50s y una pequeña de 30s.
• En los ribosomas ocurre la síntesis de proteínas.
rRNA 23s y 5s 34 proteínas
rRNA 16s 21 proteínas
![Page 4: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/4.jpg)
El Ribosoma Eucarionte
• Los eucariontes tienen ribosomas 80S formados por 2 subunidades: 60S y 40S.
rRNA 28s, 5s y 5.8s ~49 proteínas
rRNA 18s ~33 proteínas
![Page 5: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/5.jpg)
El rRNA juega un papel muy importante en la traducción
rRNA 16S
rRNA 23S
![Page 6: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/6.jpg)
Los genes Ribosomales en la evolución
![Page 7: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/7.jpg)
RNAs ribosomales
• Durante la maduración del RNA se metilan las ribosas y posteriormente el pre-rRNA se fragmenta para generar los rRNAs de distintos tamaños.
13 mil nt’s
Eucariontes Procariontes
6 mil 500 nt’s
![Page 8: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/8.jpg)
Las proteínas ribosomales se importan al núcleo para formar partículas pre-ribosomales y estas son exportadas al citoplasma
![Page 9: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/9.jpg)
¿COMO FUNCIONA EL RIBOSOMA?
5’ 3’
![Page 10: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/10.jpg)
El papel principal de las proteínas ribosomales
es estabilizar a la estructura del rRNA
Schluenzen et al., Cell, 102, 615-23 (2000)
Harms et al., Cell, 107, 679-88 (2001) Lab de Ada Yonath, Inst Weizmann, Israel
Premio Nobel Química 2009
![Page 11: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/11.jpg)
El RNAr de la subunidad pequeña propicia un
reconocimiento correcto codón : anticodón
![Page 12: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/12.jpg)
• 75-90 ribonucleotidos.
• Contiene bases
modificadas.
RNA de transferencia
Brazo anticodón
Brazo aceptor
Brazo D
Brazo TψC
Brazo Variable
![Page 13: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/13.jpg)
• La RNAsa P es una ribozima, contiene una subunidad de proteína y otra de RNA (catalítica).
Procesamiento del tRNA
![Page 14: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/14.jpg)
Bases modificadas que se encuentran en los tRNA
• Pseudouracilos (y)
• 4 tiouridina
• 2 metilguanina
• 2 isopententenil adenina
• Dihidrouridina (D)
• Inosina
![Page 15: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/15.jpg)
Plegamiento del tRNA
• El tRNA se pliega sobre sí mismo para adoptar una estructura 3° con forma de L invertida.
• En un extremo queda el brazo aceptor y en otro el brazo anticodón.
![Page 16: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/16.jpg)
AA específico (Aminoácido)
mRNA XYZ
El AA debe ser adaptado para reconocer el codón XYZ
Solución:
El RNA de transferencia como Adaptador
a) Apareamiento de bases con el codón
Interacción Codón | Anticodón
b) Reconocimiento específico
Función del tRNA en traducción:
intérprete
![Page 17: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/17.jpg)
El Código Genético permite la traducción fidedigna de RNA a Proteína
identificando las bases por tripletes para incorporar cada aminoácido
![Page 18: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/18.jpg)
El código genético es degenerado
64 posibles combinaciones de tripletes
solo 20 aminoácidos
![Page 19: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/19.jpg)
Interacción codón-anticodón
las cadenas que interaccionan son
ANTIPARALELAS
la 3ª posición del CODON puede no
aparear (hipótesis del “bamboleo”)
las bacterias tienen 31 diferentes
tRNA
los eucariontes tienen 48
![Page 20: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/20.jpg)
El carboxilo del aminoácido forma un enlace ester con la ribosa
![Page 21: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/21.jpg)
Activación del aminoácido antes de su unión al tRNA. Esta activación se realiza
por la aminoacil tRNA sintetasa y ATP para dar lugar a un Aminoacil
Adenilato (aminoacil AMP)
1 ATP!
1. Formación de
aminoacil-adenilato
2. Síntesis de aminoacil-tRNA
Aminoacilación del tRNA
![Page 22: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/22.jpg)
Especificidad de las aminoacil-tRNA
sintetasas
Fidelidad del código genético!
![Page 23: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/23.jpg)
Visualización del tRNA unido a una
aminoacil tRNA sintetasa
![Page 24: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/24.jpg)
La aa-tRNA sintetatsa tiene dos mecanismos de
corrección: uno para el tRNA, otro para el aminoácido
Este mecanismo de
edición permite tener
1 error cada 40,000
aa incorporados
![Page 25: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/25.jpg)
Aminoácidos similares pasan por un doble filtro en las aa-tRNA sintetasas
Isoleucil – tRNA sintetasa
Leu es demasiado grande para
el sitio activo de síntesis
Ile cabe en el sitio de síntesis
pero no en el de edición
Val cabe en el sitio de síntesis y
en el de edición por lo que es
eliminado
![Page 26: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/26.jpg)
Val Ile Leu
= VIL
Aminóacidos de cadena ramificada (Branched Chain
Aminoacids; BCAA)
Son muy frecuentes en todas las proteínas, se utilizan
como suplemento alimenticio
![Page 27: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/27.jpg)
I
II
Hay dos clases de aa-tRNA sintetasas dependiendo del OH que
inicialmente se aminoacila
Se considera que ancestralmente las
aa-tRNA sintetasas funcionaban en
forma de dímero, de ahí la orientación
de sus sitios activos hacia 2’OH y
3’OH de la ribosa
![Page 28: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/28.jpg)
Algunas características del código genético
-61 codones para aminoácidos, 3 codones de paro
-Hay alrededor de 40 tRNAs diferentes para los 61 codones
(hipótesis del bamboleo)
-Hay 20 aminoácidos y 20 aminoacil-tRNA sintetasas
-El código genético es degenerado
-El código genético es universal, pero hay diferente
frecuencia de uso de codones dependiendo del organismo
![Page 29: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/29.jpg)
Si la secuencia del mRNA se lee por tripletes existen tres posibles marcos de
lectura. ¿Cómo saber cuál de los tres es el correcto?
¡ Se define por el codón de inicio AUG !
![Page 30: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/30.jpg)
En bacterias la selección del codón de inicio AUG se realiza por
interacción entre el mRNA y rRNA 16S (subunidad 30S del
ribosoma)
5
AGGAGGU3
Shine-Dalgarno
![Page 31: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/31.jpg)
En un RNAm policistrónico bacteriano, cada
cistrón tiene su propio AUG y Shine-Dalgarno
![Page 32: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/32.jpg)
En eucariontes el mRNA para traducirse es reconocido por
el 5’-CAP (7mGpppG)
Funciones:
Protección (5’exo)
Procesamiento
Exportación
Traducción
![Page 33: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/33.jpg)
Además, el ribosoma (subunidad 40S) debe reconocer
un entorno particular del codón de inicio AUG:
Secuencia KOZAK
A
consenso
La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma
para que ocurra el reconocimiento codón-anticodón
.....C C G
C C A U G G
40S
5’CAP
![Page 34: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/34.jpg)
Marco abierto de lectura (ORF) corresponde a la
secuencia de la proteína
Región no traducible 5’
(5’UTR)
ORF
Región no traducible 3’
(3’UTR)
![Page 35: Procesamiento post-transcripcional del RNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Clase16_23401.pdf · 2013. 4. 15. · La secuencia Kozak: A/G (-3) y G (+4) permite pausar el ribosoma](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022051922/60101d348c67232f8f633403/html5/thumbnails/35.jpg)
Próxima clase: Mecanismo de Traducción Procarionte/Eucarionte