Biologia Molecular: Sintesis de proteina

Genética molecular (III)

TRADUCCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA: SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
Para organizar su estructura y mantener su actividad vital, las células necesitan proteínas.
Las moléculas de ADN contienen la información para la síntesis de las proteínas celulares,
proceso que requiere, además, la colaboración de enzimas y de tres tipos de ARN:
-los ARN ribosómicos (ARNr) que formanlos ribosomas,
-el ARN mensajero (ARNm) que indica la secuencia de aminoácidos de la proteína futura y
-los ARN de transferencia (ARNt), que transportan hacia los ribosomas los aminoácidos
específicos, colocándolos en el lugar indicado por el ARNm (adaptador molecular).
El ribosoma lleva a cabo el proceso
de síntesis de la proteína en 3 etapas:
-Iniciación, en la que se ensamblan
las dossubunidades del ribosoma
con el ARNm y el primer aa-tRNAt;
-Elongación o prolongación, en la que
se produce la polimerización de la
cadena polipeptídica;
-Terminación, en la que se libera la
proteína recién sintetizada y se
reciclan los componentes del
ribosoma
Previamente, se produce la unión de los aminoácidos a sus ARN-t específicos en el proceso
denominado “activación de aminoácidos“ACTIVACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
En el citoplasma, cada aminoácido se une a su ARN-t específico, en una reacción catalizada
por una enzima específica “aminoacil-ARNt-sintetasa“, utilizando la energía del ATP.
Mg+2
aminoacil-ARNt+AMP+PPi
aminoácido+ARNt+ATP

Animación de activación de aminoácidos

LOS ARN TRANSFERENTES SON ADAPTADORES MOLECULARES
Los tRNA son adaptadores moleculares quesitúan cada aminoácido en el lugar que le
corresponde en la cadena peptídica en crecimiento, lugar determinado por el codón del
mRNA. Una vez que el aminoácido se ha unido a su tRNA específico, el que lleva a cabo
el reconocimiento del codón del ARN-m será el anticodón del ARN-t y no el aminoácido.

ESTRUCTURA DEL RIBOSOMA
Venkatraman Ramakrishnan (India), Thomas A. Steitz (EEUU) y Ada E.Yonath (Israel)
recibieron
el Premio Nobel de Química en 2009 por el estudio de la estructura y la función
.
del ribosoma a nivel atómico, gracias al empleo de la cristalografía de rayos X.

Los rayos X empleados se obtienen a partir de sincrotrones en los cuales los electrones son
acelerados hasta velocidades próximas a las de la luz. Cuando los rayos X inciden sobre un
cristal sondispersados, produciendo millones de puntos en un detector CCD. Analizando este
patrón los investigadores pueden determinar la posición de cada átomo en el ribosoma. Se
requiere un software especial para visualizar el ribosoma

ESTRUCTURA DEL RIBOSOMA

Estructura del ribosoma 70S obtenida con
rayos X.
Las moléculas de ARN r están coloreadas
de naranja, las proteínas de la subunidad
pequeña deazul, y las de la subunidad
grande de amarillo.

Cada ribosoma tiene dos subunidades.
La subunidad pequeña se une al ARNm
y a los ARNt cargados y la subunidad
grande cataliza la formación de los
enlaces peptídicos entre los sucesivos
aminoácidos.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LOS
RIBOSOMAS

Cada ribosoma funcional está formado por
dos subunidades: una menor y otra mayor,
que seasocian para la traducción de un
ARNm.
Cada subunidad está compuesta por distinto
número de moléculas de proteínas y de ARNr.
Las subunidades ribosomales y las moléculas
de ARNr se suelen designar en unidades
Svedberg (S), una medida de la velocidad de
sedimentacion de particulas centrifugadas
en condiciones estándares.
La longitud de las moléculas de ARNr y la
cantidad de proteínas en cadasubunidad
son diferentes en celulas procariotas y
eucariotas y, por lo tanto, también lo son los
tamaños de las subunidades .
A pesar de que los ribosomas eucariotas
contienen más componentes y son más
grandes que los procariotas, la apariencia
general y el funcionamiento son similares.

RIBOSOMAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
En procariotas la subunidad menor es la 30S (con una única...