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VIRTUALIZACIÓN DE LA ASIGNATURA DE GENETICA HUMANA

Dr. Alfonso C. Martínez-Conde Ibáñez

Traducción del mRNA I / Elementos

Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid. © Prohibida la copia total o parcial

Genética Molecular Humana

Departamento de Bioquímica y Biología Molecular

Facultad de Medicina

Universidad Complutense de Madrid. Curso 2018 - 2019

PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. ES PROPIEDAD DE LAB314.COM

Elementos Necesarios para laTraducción del mRNA

1º- tRNAs y el Código genético


1º- tRNAs y el Código genético

2º- Ribosoma

3º- Aminoacil-tRNA-Sintetasas

Subunidad 60S

La Traducción es el proceso de síntesis de una cadena polipeptídica utilizando los

elementos monoméricos de esta (aminoácidos) para su construcción. La información de la

estructura primaria de esa cadena polipeptídica es proporcionada por el mRNA.


El mRNA proporciona la info sobre la estructura primaria

Subunidad 40S

Las subunidades grande ( 60S ) y pequeña ( 40S ) del Ribosoma ( 80S) proporcionan

diversos elementos de naturaleza enzimática, de reconocimiento específico de estructuras, etc.

que permiten “ejecutar” la síntesis de la cadena polipeptídica.

anticodon

AMINOÁCIDO

Otros elementos imprescindibles son los tRNAs. Estas moléculas son las auténticas

moléculas traductoras, que convierten la información de la estructura primaria del mRNA en una

estructura primaria de una cadena polipeptídica.


Un último elemento es la proteína adaptadora que carga a cada tRNA con el aminoácido

que le corresponde. Es la aminoacil tRNA sintetasa.

codon

El Código Genético es la tabla en la que cada grupo de 3 bases ( triplete o codon ) en la

estructura primaria del mRNA va a significar un aminoácido en la secuencia polipeptídica.

- Cada grupo de 3 bases ( codon o triplete ) codifica para un aminoácido

- Existen 64 tripletes

- El Código es degenerado ( existen tripletes que significan lo mismo )

- No existen espaciadores ( “comas” ) entre los tripletes


CODON

ANTICODON

- No existen espaciadores ( “comas” ) entre los tripletes

- El código es Estándar

1ª 2ª A G U C 3ª

A

AAA Lys K

AAG Lys K

AAU Asn N

AAC Asn N

AGA Arg R

AGG Arg R

AGU Ser S

AGC Ser S

AUA Ile I

AUG Met M

AUU Ile I

AUC Ile I

ACA Thr T

ACG Thr T

ACU Thr T

ACC Thr T

A

G

U

C

G

GAA Glu E

GAG Glu E

GAU Asp D

GGA Gly G

GGG Gly G

GGU Gly G

GUA Val V

GUG Val V

GUU Val V

GCA Ala A

GCG Ala A

GCU Ala A

A

G

U

CODONAMINOÁCIDO ( TRES

LETRAS )AMINOÁCIDO ( UNA

LETRA )

AAA LYS K

EL CÓDIGO GENÉTICO STANDARD


GGAU Asp D

GAC Asp D

GGU Gly G

GGC Gly G

GUU Val V

GUC Val V

GCU Ala A

GCC Ala A

U

C

U

UAA Stp -

UAG Stp -

UAU Tyr Y

UAC Tyr Y

UGA Stp -

UGG Trp W

UGU Cys W

UGC Cys W

UUA Leu L

UUG Leu L

UUU Phe F

UUC Phe F

UCA Ser S

UCG Ser S

UCU Ser S

UCC Ser S

A

G

U

C

C

CAA Gln Q

CAG Gln Q

CAU His H

CAC His H

CGA Arg R

CGG Arg R

CGU Arg R

CGC Arg R

CUA Leu L

CUG Leu L

CUU Leu L

CUC Leu L

CCA Pro P

CCG Pro P

CCU Pro P

CCC Pro P

A

G

U

C

Estructura del tRNA :

Los tRNAs tienen una estructura en hoja de trébol en el plano. Se suceden los tallos y lazos.

A U A C CC U

G

U


Tallo lazo

U A U G G

U

UUC

Estructura del tRNA :

Los tRNAs tienen estructura planar en hoja de trebol. En el espacio es una L.

anticodon


Tallo aceptor

tRNAPhe

CCA

3´ 5´

AAGm

3´ 5´

AAGm

La degeneración del Código Genético se debe a que existen tRNAs que pueden

reconocer mas de un Codon. Así por ejemplo, el anticodon del tRNA para Phe ( tRNAPhe ) en

levadura puede reconocer los Codons UUC y UUU


AAGmAAGm

UUC UUU5´ 3´

Crick lo explicó mediante la hipótesis del balanceo : las Bases primera y segunda del

Codon ( X e Y ), aparean según el modelo de Watson y Crick con las Bases segunda y tercera del

Anticodon ( X´e Y´), y ello fuerza un cambio en la geometría de la interacción entre la tercera Base

del Codon ( Z ) y la primera Base del Anticodon ( Z´ ). La consecuencia es un apareamiento de

este tipo :

ANTICODON CODON

C G

A U

U A / G

3´ 5´


X Y Z XYZ3´

G U / C

I U / C / A

I es Inosina

X’Y’Z’

UUA Leu L

UUG Leu L

UUU Phe F

UUC Phe F AAU

3´ 5´

UUA UUG5´ 3ÁAU

3´ 5ÚN EJEMPLO


ANTICODON CODON

C G

A U

U A / G

G U / C

I U / C / A

AAG

3´ 5´

UUU UUC5´ 3ÁAG

3´ 5´

Los tRNAs son cargados con su el Aminoácido que corresponde a su Anticodon en el

extremo CCA por un enzima que debe reconocer específicamente el tRNA y el Aminoácido. Estos

enzimas se denominan Aminoacil-tRNA-Sintetasas. En Procariontes cada Aminoacil-tRNA-

Sintetasa es un enzima individualizado que carga un aminoácido diferente. En humano también es

así. Por ejemplo la ISOLEUCIL-tRNA SINTETASA; IARS carga la Ile.

ACC 5´

3´

La GLUTAMIL-PROLIL-tRNA SINTETASA; EPRS es un

Complejo formado por 11 polipéptidos y tiene dos

actividades catalíticas diferentes. Y puede cargar el

Aminoácido


C 5´actividades catalíticas diferentes. Y puede cargar el

tRNA de Pr y de Glu

TRYPTOPHANYL-tRNA SYNTHETASE; WARS

HISTIDYL-tRNA SYNTHETASE; HARS

THREONYL-tRNA SYNTHETASE; TARS

ALANYL-tRNA SYNTHETASE; AARS

GLYCYL-tRNA SYNTHETASE; GARS

LYSYL-tRNA SYNTHETASE; KARS

ARGINYL-tRNA SYNTHETASE; RARS

PHENYLALANINE-tRNA SYNTHETASE-LIKE,BETA SUBUNIT; FARSLB

PHENYLALANINE-tRNA SYNTHETASE-LIKE,ALPHA SUBUNIT; FARSLA

LEUCYL-tRNA SYNTHETASE; LARS

Aminoacil-tRNA-Sintetasas Humanas


LYSYL-tRNA SYNTHETASE; KARS

GLUTAMINYL-tRNA SYNTHETASE; QARS

TYROSYL-tRNA SYNTHETASE; YARS

GLUTAMIL-PROLIL-tRNA SINTETASA; EPRS

ISOLEUCIL-tRNA SINTETASA; IARS

ASPARTYL-tRNA SYNTHETASE; DARS

SERYL-tRNA SYNTHETASE; SARS

CYSTEINYL-tRNA SYNTHETASE; CARS

METHIONYL-tRNA SYNTHETASE; MARS

ASPARAGINYL-tRNA SYNTHETASE; NARS

VALYL-tRNA SYNTHETASE 1; VARS1

Mecanismo de acción de las Aminoacil-tRNA-Sintetasas

R – C – C –

OH

NH2

AMINOÁCIDO

OH

O

O P C

N

N

CN

N

C

CHC

NH2

OH OH

O - CH2 O

OH

O

HO P

OH

O

O P

ATP

OH


OH

O

HO P

OH

O

O P OH

Pirofosfato Inorgánico


R – C – C –

OH

NH2OH

O

O P C

N

N

CN

N

C

CHC

NH2

OH OH

O - CH2 O


AMINOACIL - AMP


H

CH2 O OC

N

N

CH

NH2

H

C

C

O

P

O

OH

O NH2

C


Aminoacil-tRNA Sintetasas Clase IAminoacil-tRNA Sintetasas Clase II

O

C

N

N

CN

N

C

CC

NH2

OH OH

CH2 O

O

P

O

OH

O

OH

CH2 O OC

N

N

CH

NH2

H

C

C

O

P

O

OH

C

A

R – C – C –

OH

NH2OH

O

O P C

N

N

CN

N

C

CHC

NH2

OH OH

O - CH2 O

AMINOACIL - AMP OH

CH2 O OC

N

N

CH

NH2

H

C

C

O

P

O

OH

O NH2

C

H

AMP



AMINOACIL - AMP

O

C

N

N

CN

N

C

CC

NH2

O OH

CH2 O

O

P

O

OH

O

OH

CH2 O OC

N

N

CH

NH2

H

C

C

O

P

O

OH

H

AMINOACIL - tRNAA

C

El Proceso se resume a continuación :

Aminoácido + ATP Aminoacil - AMP



tRNAAa + Aminoacil - AMP Aminoacil – tRNAAa + AMP

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