Expresión del mensaje genético

TEMA 17. LA EXPRESIÓN DEL MENSAJE GENÉTICO
La Traducción del ARNm. Esquema completo
TRADUCCIÓN: proceso de biosíntesis de proteínas.
Se lleva a cabo en los ribosomas
2 subunidades:
Pequeña
Grande
Se une al ARNm y a los Cataliza la formación de los
Y a los ARNt cargados enlaces peptídicos entre los
aminoácidos.
Procariotas 70S
Eucariotas 80S
65% ARN
35 % Proteínas
Más complejos y
grandes. + de 80
proteínas
ANTES DE LA TRADUCCIÓN ES NECESARIO:
ACTIVACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS: gracias a la enzima Aminoalcil ARNt-sintetasa y con aporte de Energía por la
hidrólisis de ATP.
AA + ARNt + ATP ↔ Aminoacil ARNt + AMP + 2 Pi
La activación de los aminoácidos consiste
en su acoplamiento con su ARNt
específico mediante una reacción
catalizada por la correspondiente
aminoacil-tRNA sintetasa. La unión se
produce entre el grupo carboxilo del
aminoácido y el grupo hidroxilo 3’ del
nucleótido de adenina que se encuentra
en el extremo 3’ del ARNt. La reacción
requiere energía que es aportada por
una molécula de ATP con liberación de
un grupo pirofosfato.
Video: en el minuto 1.12
activación del ARNt
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La Traducción del ARNm. Esquema completo
ETAPAS:
1. INICIACIÓN:
‣ El ARNm se une por el extremo 5’ a ka subunidad menor del ribosoma gracias al factor proteico de iniciación IF3.
‣ Fijación del 1º aminoacil-ARNt → por la complementariedad entre las bases del codón – anticodón.
(1 er codón → CODÓN DE INICIACIÓN 5’ AUG 3’ 1 ER ANTICODÓN UAC = aminoácido METIONINA (MET)
En esta fijación interviene el IF2
(es el iminado posteriormente)
‣ Acoplamineto de la subunidad mayor del ribosoma (necesario el IF1 + iones Mg 2+ )
SE FORMA EL COMPLEJO DE INICIACIÓN
El ribosoma tiene 2 zonas activas
ARNm, codón AUG
Subunidad menor
IF1, IF2, IF3
Ion Mg 2+
Aminoacil-ARNt UAC-MET
SITIO P o PEPTIDIL
Lugar donde se localiza
el ARNt que lleva la
cadena polipeptídica
SITIO A o AMINOACIL
Lugar donde se acopla
cada nuevo aminaocil-
ARNt
El proceso requiere Energía que obtiene por hidrólisis de GTP.
GTP GDP + Pi
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2. ELONGACIÓN O ALARGAMIENTO: síntesis de la cadena polipeptídica por la unión de aminoácidos.
3 ETAPAS:
Desplazamiento del ribosoma a lo largo de la cadena del ARNm
a. UNIÓN DE UN AMINOACIL-ARNt AL SITIO A:
- Por complementariedad codón-anticodón
- requiere Energía que obtiene por hidrólisis de GTP.
GTP GDP + Pi
- 2 factores proteicos de elongación (EF-Ts y EF-Tu)
b. FORMACIÓN DE ENLACE PEPTÍDICO
- Unión de los amnoácidos situados en los 2 aminoacil-ARNt, uno del sitio P y otro del sitio A.
- La unión es posible por la enzima PEPTIDILTRANSFERASA (subunidad mayor del ribosoma)
- El 1 er aminoácido MET se une al 2º y se libera el ARNt del ribosoma.
- Se forma un dipéptido unido al 2º ARNt en el sitio A.
c. TRASLOCACIÓN DEL DIPÉPTIDO AL SITIO P:
- Desplazamiento del ribosoma sobre el ARNm en sentido 5’ → 3’
- El 2º codón con el ARNt que lleva el dipéptido pasa al sitio P
- Ahora que el sitio A está libre, se une a este un nuevo
aminoacil-ARNt
- Gracias al factor de elongación EF-G se repite el proceso.
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3. TERMINACIÓN
‣ Existen 3 codones de terminación UAA, UAG, UGA No existen ARNt con os anticodones correspondientes.
‣ Intervienen los factores de liberación : - R1F → para los codones UAA, UAG
- R2F → para el codón UGA y UAA
‣ Se requiere E →GTP
CONSECUENCIAS
Se liberan
Se sitúan en el sitio A
hacen que la peptidiltransferasa libere el péptido del
ARNt.
Cadena proteica con
estructura 2 ia , 3 ia .
2 Subunidades
ribosómicas
separadas
ARNm es destruido
para evitar copias
innecesarias
‣ Velocidad: 1400 aa/minuto
‣ Los ARNm sulelen ser leídos por más
de 1 ribosoma (polirribosomas) →
→ ↑↑ efectividad y ahorra tiempo.
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DIFERENCIAS ENTRE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
REPLICACIÓN
TRANSCRIPCIÓN
PROCARIOTAS
• Un solo origen de
replicación
• Frag de Okazaki
más grandes (1000-
2000 nt)
• Mayor velocidad,
500 nt/s
• ADN sin histonas
• 3 ADN-pol
EUCARIOTAS
• Múltiples orígenes
de replicación
(replición) debido a
la mayor cantidad de
ADN
• Frag. De Okazaki
más pequeños (100-
400 nt)
• Menor velocidad,
50nt/s
• ADN con histonas
• 5 ADN-pol.
PROCARIOTAS
• Los ARNm no
necesitan
maduración.
• Los ARNm son
policistrónicos
(originan varios
polipéptidos)
• Acoplamiento
transcripcióntraducción
(ocurre
a la vez
• 1 ARN-pol
transcribe todos los
ARN.
EUCARIOTAS
• Los ARNm sufren
maduración
• Los ARNm son
monocistrónicos
(traducidos a un
solo polipéptido)
• La trducción ocurre
en el citoplasma
con ARNm maduro
que sale del núcleo
• 3 ARN-pol.
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