Ciencias Biológicas y de la SaludTronco Divisional

MODULO: Procesos celulares fundamentales

Mecanismos de la traducción (etapas en el proceso de la traducción) Características estructurales de los Ribosomas(sitio A,P, actividad peptidil-

transfesansa), características y función código genético.

Alumna: Claudia Libertad Larios Ayala

Docente: Amézquita Landeros Jorge AntonioTrimestre: 15/O

TRADUCCIÓN• La traducción es el segundo proceso de la síntesis proteica (parte del

proceso general de la expresión génica). La traducción ocurre tanto en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas, como también en el retículo endoplasmático rugoso(RER). Los ribosomas están formados por una subunidad pequeña y una grande que rodean al ARN. En la traducción, el ARN mensajero se decodifica para producir un polipéptido específico de acuerdo con las reglas especificadas por el código genético. Es el proceso que convierte una secuencia de ARN en una cadena de aminoácidos para formar una proteína. Es necesario que la traducción venga precedida de un proceso de transcripción. El proceso de traducción tiene tres fases: iniciación, elongación y terminación (entre todos describen el crecimiento de la cadena de aminoácidos, o polipéptido, que es el producto de la traducción).

MECANISMO DE LA TRADUCCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

• Consiste en la síntesis de una proteína a partir de la información contenida en el ARNm. Se trata de un proceso que se produce en el hialoplasma. Consta de las siguientes fases:

• 1) Activación de los aminoácidos: La formación del enlace peptídico es un proceso endergónico. Para que pueda realizarse, los aminoácidos (aa) deben de ser activados, activación que se realiza por medio del GTP según la siguiente ecuación:

• aa + GTP aa-GMP + PPi

Los aminoácidos activados se unen a una molécula de ARNt (ARN de transferencia). Estos polinucleótidos poseen en su estructura una secuencia de tres bases, el anticodón, complementaria de los correspondientes codones o tripletas del ARNm. Cada aminoácido se une, por lo tanto, a un ARNt específico, que será aquel que lleve el anticodón correspondiente

• 2) Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta que al llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une el complejo formado por el ARNt-metionina. La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta el aminoácido. Por último, se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma.

• 3) Elongación. Consta de los siguientes pasos: a) El complejo ARNt-aminoácido 2 (ARNt-aa2) se sitúa enfrente del codón correspondiente. La región del ribosoma en la que se une se le llama región aminoacil (A).

• b) Se forma el enlace peptídico y la metionina se une al segundo aminoácido (aa2). c) El ARNm se traslada como la cinta de una máquina de escribir y el complejo ARNt2-aa2-met queda situado en la región peptidil del ribosoma y la posición aminoacil queda libre para la entrada del complejo ARNt-aa3. El ARNt de la metionina se libera.

• De esta manera se van a ir añadiendo el resto de los aminoácidos que constituyen la proteína hasta llegar al codón de finalización.

• 4) Finalización: Cuando el ribosoma llega al codón de finalización, uno de los codones sin sentido: UAA, UAG, UGA, la proteína se libera y las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm. La estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas se va adquiriendo según estas se van sintetizando.

CÓDIGO GENÉTICO

• El ARNm tiene una estructura primaria complementaria de una de las cadenas del ADN. Esta disposición de las bases nitrogenadas en el ARNm es la que codifica la secuencia de aminoácidos de la proteína.

• CRICK demostró que los aminoácidos en las proteínas van a estar codificados por secuencias de tres bases nitrogenadas consecutivas de las cadenas de ARNm, a partir de la secuencia de iniciación AUG, complementaria de la secuencia de iniciación TAC del ADN. Cada una de estas secuencias de tres bases se llaman tripletas o codones. Debe de tenerse en cuenta que, al haber en las proteínas 20 aminoácidos distintos, una o dos bases no serían suficientes para codificarlos. Al tener los ácidos nucleicos cuatro bases diferentes (la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo), que representaremos por A, G, C y U respectivamente, existirán 64 codones o combinaciones de tres bases y como solamente hay 20 aminoácidos distintos, se deduce, que varias tripletas codificarán un mismo aminoácido

• Este código, que relaciona la secuencia de bases del ARN con la secuencia de aminoácidos en las proteínas, recibe el nombre de código genético

CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO

• 1 El código genético es universal. Todos los seres vivos lo emplean; con ciertas excepciones, por ejemplo, el de las mitocondrias, que tiene algunas diferencias. 2 Se trata de un código degenerado pues el número de tripletas (64) es superior al de aminoácidos existentes en las proteínas (20). 3 Existen tres tripletas que no codifican ningún aminoácido, son las tripletas " sin sentido", de "paro" o " stop". Estas tripletas marcan el final de la región a traducir, esto es, el final de la molécula proteica. 4 La secuencia AUG codifica el principio de la región que se va a traducir y al mismo tiempo sirve para codificar al aminoácido metionina. Por lo tanto, todas las proteínas comienzan por la metionina. Ahora bien, posteriormente, esta metionina que ocupa la posición inicial puede ser eliminada.

ESTRUCTURA DEL RIBOSOMA

• Los ribosomas son complejos supramoleculares encargados de sintetizar proteínas a partir de la información genética que les llega del ADN transcrita en forma de ARN mensajero(ARNm). Sólo son visibles al microscopio electrónico, debido a su reducido tamaño (29 nm en células procariotas y 32 nm en eucariotas). Bajo el microscopio electrónico se observan como estructuras redondeadas, densas a los electrones. Bajo el microscopio óptico se observa que son los responsables de la basofilia que presentan algunas células. Están en todas las células (excepto en los espermatozoides).

• En células eucariotas, los ribosomas se elaboran en el núcleo pero desempeñan su función de síntesis en el citosol. Están formados por ARN ribosómico (ARNr) y por proteínas. Estructuralmente, tienen dos subunidades. En las células, estos orgánulos aparecen en diferentes estados de disociación. Cuando están completos, pueden estar aislados o formando grupos (polisomas); las proteínas sintetizadas por ellos actúan principalmente en el citosol; también pueden aparecer asociados al retículo endoplasmático rugoso o a la membrana nuclear, y las proteínas que sintetizan son sobre todo para la exportación.

• El ribosoma consta de tres sitios: el sitio A, el sitio P y el sitio E. El sitio A es el punto de entrada para el aminoacil-ARNt (excepto para el primer aminoacil-ARNt, fmet-ARNt, que entra en el sitio P). El sitio P es donde se "aloja" el peptidil-ARNt. Y el sitio E es el sitio de salida del ARNt una vez descargado tras ofrecer su aminoácido a la cadena peptídica en crecimiento.

Peptidil transferasa• La enzima peptidil transferasa es una ribozima aminoacil

transferasa (con número EC 2.3.2.12) que realiza la función esencial de los ribosomas. Se encarga de la formación de enlaces peptídicos entre aminoácidos adyacentes durante la traducción de ARN mensajero y, por tanto, la síntesis proteica. No obstante, estas enzimas están implicadas también en procesos no relacionados con la traducción. En bacterias, la actividad peptidil transferasa se encuentra en la subunidad 50S (componente 23S); en cambio, en eucariotas es la subunidad 60S (componente 28 S) la que lo alberga.

• En la síntesis de proteínas ocurre en dos etapas: la transcripción y la traducción; Esta fase ocurre en el citoplasma y requiere de tres etapas llamadas: inicio, alargamiento y terminación.

• bueno esta enzima interviene en el proceso "DE ALARGAMIENTO":

• Alargamiento: Esta etapa la podemos describir con ayuda de los siguientes puntos:

• En esta etapa, el ribosoma empieza a leer los tripletes del RNAm e inicia la formación del polipéptido.

• Al inicio de esta etapa, el segundo codón del RNAm se encuentra en el sitio A o aminoacil de la subunidad mayor.

• Un RNAt con un anticodón complementario lleva al aminoácido correspondiente hasta el interior del ribosoma y lo ubica en el sitio A, en el lugar que le corresponde de acuerdo al mensaje del RNAm.

• CUANDO LOS SITIOS P Y A ESTAN OCUPADOS, UNA ENZIMA LLAMADA PEPTIDIL TRANSFERASA, FORMA UN ENLACE ENTRE LOS DOS AMINOACIDOS . Después de esto, el primer RNAt es liberado.

• Posteriormente, el ribosoma se mueve un codón a lo largo de la cadena del RNAm y entra el siguiente triplete; el ribosoma lo lee y un RNAt específico se encarga de ubicar al aminoácido dentro del sitio A, se forma el enlace entre este aminoácido y el anterior y se libera uno de los RNAt.

• **El ribosoma continúa leyendo y traduciendo el mensaje hasta que recorre toda la fibra del RNAm.

• su IMPORTANCIA radica en que se encarga de romper o catalizar la formación de los enlaces pépticos para permitir la traducción!

BIBLIOGRAFÍA• J. L. Sánchez Guillén Página III-4-3 . Mecanismo de maduración del ARNm. Región

codif metil.• http://www.3dciencia.com/ribosoma/htm. Martes 14

• Gu Z, Harrod R, Rogers EJ, Lovett PS ( 1994). «Anti-peptidyl transferase leader peptides of attenuation-regulated chloramphenicol-resistance genes»

• . Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91 (12): 5612–6. PMC 44046Prescott, L.M. (1999). «Microbiología». McGraw-Hill Interamericana de España,

• Lehninger, 2000. Principios de bioquímica. Omega, Barcelona. Página 35-43.