Síntesis de proteínas

Síntesis de proteínas

La importancia de la información genética reside en las proteínas que codifican ya que estas proteínas desempeñan la mayor parte de las funciones de las células.
Es un proceso llamado traducción debido a que el alfabeto de cuatro letras de los ácidos nucleicos se traduce al alfabeto completamente distinto de veinte letras de las proteínas. La traducción es un procesoconceptualmente más complejo que la replicación o la transcripción, porque estos tienen lugar como un mismo lenguaje de apareamiento de bases. Incidiendo en una encrucijada entre los lenguajes de ácido nucleicos y de las proteínas, el proceso de la síntesis depende de forma crítica de ambos tipos de factores, ácidos nucleicos y proteínas.
La síntesis de proteínas se produce en los ribosomas:complejos enormes que contienen tres grandes moléculas de RNA y más de cincuenta proteínas. Uno de los brillantes triunfos de la bioquímica en los años recientes ha sido la determinación de la estructura del ribosoma y sus componentes de modo que su función puede ser analizada con detalle atómico. Quizá la conclusión más significativa de estos estudios es que el ribosoma es un ribozima; es decir, loscomponentes de RNA desempeñan en él los papeles fundamentales. Esas observaciones refuerzan la idea de que el ribosoma es un superviviente del primitivo mundo de RNA, de modo que el ribosoma es rico en información respecto a las etapas muy primitivas de la evolución biológica.
Las moléculas de RNA de transferencia (tRNAs), el RNA mensajero, y muchas proteínas participan con los ribosomas en lasíntesis proteica. Las uniones entre los aminoácidos y los ácidos nucleicos se realizan al principio por enzimas llamados aminoacil-tRNA sintetasas. Debido a que unen un aminoácido particular a cada tRNA, estos enzimas contribuyen a aplicar el código genético.
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Las bases de la síntesis de proteínas son las mismas en todos los reinos de la vida, evidenciando el hecho de que el sistema de lasíntesis de proteínas apareció muy pronto en la evolución. Las proteínas se sintetizan en el sentido desde el extremo amino hacia el carboxilo mediante la adición secuencial de aminoácidos en el carboxilo terminal de la cadena peptídica en crecimiento. Los aminoácidos llegan a la cadena en crecimiento en forma activada como aminoacil-tRNAs, creados por la unión del grupo carboxilo de un aminoácido conel extremo 3’ de la molécula de un RNA de transferencia. La unión de un aminoácido a su correspondiente tRNA viene catalizada por una aminoacid-tRNA sintetasa. La activación de la reacción se obtiene por la hidrólisis de ATP. Para cada aminoácido hay normalmente un enzima activador y al menos un tipo de tRNA.
La unión de un aminoácido a su tRNA es crucial por dos razones. Primero, en la unión deun aminoácido dado a un tRNA particular se aplica el código genético. Cuando un aminoácido de una a un tRNA, se incorpora a una cadena polipeptídica en crecimiento en una posición dictada por el anticodón del tRNA. Segundo, la formación del enlace peptídico entre aminoácido libres no es termodinámicamente favorable. Para que pueda producirse la síntesis de proteínas, en primer lugar, el aminácdiodebe activarse. Los intermediarios activados en la síntesis proteica son ésteres de aminoácidos, en los que el grupo carboxilo de un aminoácido está unido o bien al grupo hidroxilo 2’ o al 3’ de la ribosa situada en el extremo 3’ del tRNA. A un éster de tRNA se le denomina aminoacil-tRNA y algunas veces tRNA cargado.

Los aminoácidos se activan al comienzo por adenilación
Los aminoacil-tRNAsintetasa específicas, conocidas también como enzimas de activación, catalizan la reacción de la activación. El primer paso es la formación de un aminoacil-adelinato a partir de un aminoácido y ATP.

aminoácido + ATP ↔ aminoacil-AMP + PPi

Esta especie activada es un anhídrido mixto en el que el grupo carboxilo del aminoácido está unido al grupo fosfato del AMP, por ello es...