T-traducción

BIOLOGÍA MOLECULAR:GENGENGENGENÓÓÓÓMICAMICAMICAMICA,

PROTEPROTEPROTEPROTEÓÓÓÓMICAMICAMICAMICA Y Y Y Y METABOLMETABOLMETABOLMETABOLÓÓÓÓNICANICANICANICA

ProteinaMetabolitos ymacromoléculas

(1)

(2) (3)

Genoma Transcriptoma Proteoma Metaboloma

T-traducción

BIOLOGÍA MOLECULAR:toda la informacitoda la informacitoda la informacitoda la informacióóóón estn estn estn estáááá en el DNAen el DNAen el DNAen el DNAy en base a ella se sintetizan los y en base a ella se sintetizan los y en base a ella se sintetizan los y en base a ella se sintetizan los RNAsRNAsRNAsRNAs y y y y despudespudespudespuéééés las s las s las s las proteinasproteinasproteinasproteinas

(1) (3)(2)

(3)(2)(1)

El DNA se transcribe y a continuación el mRNA se traduce en los ribosomas (rRNA) y con los AA que transporta el tRNA se sintetizan las proteínas

T-traducción

(3) Traducción del mRNA:síntesis del proteínas (µµµµ-grafía)

PROCARIOTAS

DNA RNA transcrito = mRNA

ribosomaproteínanaciente

5’

traducción inmediata

transcripcióncitoplasma

1: maduración oprocesamientopostranscripcionaldel RNA

2: transporte

EUCARIOTAS

DNA

núcleo

mRNA

citoplasma

ribosoma

proteínanaciente

1 2

5’5’

3’traducción

transcripción

RNAtranscrito primario

Síntesis de proteínas:Elementos que

participan y DIFERENCIAS ENTRE

PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS

T-traducción

Organización

celularde

eucariotas

Organización celular de eucariotas

Síntesis de proteínas (esquema)

mRNAmRNA

rRNArRNA

rRNArRNA

tRNAtRNA

T-transcripción

Los tres tipos de RNA participan en la síntesisde proteínasEl mRNA se traduce en los ribosomas ( rRNA) para la síntesis de proteínas con los AA que transporta el tRNA

T-traducción

Síntesis de proteínas:Elementos que participan

•El mRNA que tiene el mensaje•el tRNA que lleva a los AAs•los ribosomas•AAs•Algunas enzimas•Algunos factores

mRNAmRNArRNArRNA

rRNArRNA

tRNAtRNA

aa

aa-tRNA

complejo de iniciación

N-1 ciclos deelongación

iniciación

activación

terminación

polipéptido = (aa)N

N

1

N – 1

1

N – 1

N

un polipéptido de Naminoácidos necesita

N – 1 enlacespeptídicos

1

Resumen de la traducción

Síntesis de proteínas, FASES:(0)Activación, (1)iniciación, (2)elongación y (3)terminación

T-traducción

aa

ATP

PPi

AMP

aa1) activación

tRNA

AMP

aa

2) unión

aminoacil-tRNA sintetasa aminoacil-tRNA

T-traducción

Síntesis de proteínas:

ActivaciActivacióón n de AAs osíntesis de aminoacil-tRNA

Primera reacción: activación del aminoácido

R-CH(NH2)-COOH + AMP-P-P + Enzima→ Enzima-AMP-CO-CH(NH2)-R + PPi ∆Gº’ = -32,2 kJ/mol(aminoácido) (ATP) (aminoacil-AMP-Enzima)

Mg2+

Resumen de las reacciones

intermediario que permaneceunido al centro activo

el grupo carboxilo del aminoácido se une conel grupo adenilato del ATP, que se hidroliza

Enzima = aminoacil-tRNA sintetasa= aminoácido-tRNA ligasa (EC 6.1.1.x)

ambas reacciones sonexergónicas

el grupo aminopermanece libre

Segunda reacción: unión con el tRNA

Enzima-AMP-CO-CH(NH2)-R + tRNA-OH → tRNA-O-CO-CH(NH2)-R + AMP + Enzima ∆Gº’ = +29,0 kJ/mol(aminoacil-AMP-Enzima) (aminoacil-tRNA)

Mg2+

el grupo aminoacilo se transfiere desdeel intermediario hacia el tRNA

el grupo aminopermanece libre

la reacción esendergónica

T-traducción

Síntesis de proteínas: Reacción deactivación de AAs o síntesis de aminoacil-tRNA

Reacción total:

Aminoácido + ATP + tRNA → Aminoacil-tRNA + AMP + 2 Pi ∆Gº’ = -36,6 kJ/mol

el aminoacil-tRNA es una forma activada,de alta energía, del aminoácido

la reacción neta esexergónica

T-traducción

tRNAs se cargan con AAs (representaciones)

mRNA (codones)

Tripletes: codón y anticodón

El tRNA es el mediador entreel mensaje del mRNA y la

secuencia de aminoácidos delpolipéptido que se está

sintetizando:tRNAtRNA

3’

5’interacción conun aminoácido

interacción conel mRNA

brazo delanticodón

brazo delaminoácido

ribosomaPor eso le llaman:2º código genético

sitio A(aminoacilo)

sitio P(peptidilo)

sitio E(exit, salida)

mRNA

ribosoma

En el ribosoma hay3 lugares donde puede

unirse un tRNA(regla mnemotécnica:EPA, leído de 5’ a 3’

del mRNA)5’ 3’

Localización de la síntesis de proteínas:RIBOSOMAS y sus lugares

T-traducción

Cada ribosoma tiene 2 subunidades:grande = 50S y

Pequeña = 30S

T-traducción

1ª fase de la síntesis de proteínas: iniciación

El tRNA iniciador, cargado con MET (F), se une al codón de inicio, triplete en el mRNA ; unido a su vez con la subunidad 30S del ribosoma.

Complejo de iniciación 30S

mRNA (codones)

Tripletes: codón y anticodón

Formado por la subunidad 30S del ribosoma, unido al mRNAy en el codónde inicio unido el tRNAcargado con MET

T-traducción

Iniciación

Sigue con la unión de la subunidad 50S del ribosoma, donde se localizan los lugares A y P;A: aminoacilo y P: peptidilo

P AComplejo de iniciación 70S

Formado por las dos la subunidades del ribosoma, el mRNAy el tRNA de la MET unido al codón de inicio

T-traducción

2ª fase de la síntesis de proteínas: elongaciónEn el lugar A se une un nuevo aminoácido ( el que codifique el triplete siguiente ) y se forma un enlace peptídico catalizado por la peptidil-transferasa

P AP A

peptidil-transferasa

T-traducción

El ribosoma se desplaza (TRANSLOCA) sobre el mRNA la distancia correspondiente a un triplete.

P A

Como consecuencia, el peptidil-tRNAsituado en el lugar A se transfiere o desplaza hasta el lugar P, haciendo que el tRNA que estaba en P salga del complejo (lugar E)

2ª fase de la síntesis de proteínas: translocación

T-traducción

Entrada de un nuevo AA -tRNA en el lugar A, el correspondiente al que codifique el siguiente triplete del mRNA para formar un nuevo enlace peptídico.

P A

2ª fase de la síntesis de proteínas: elongación

T-traducción

Ciclos de ElongaciónEl ciclo se repite, la cadena peptídica va creciendo hasta llegar a un triplete codón de terminación; ahí terminará el proceso.

T-traducción

Ciclo de Elongación:unión del aminoacil-tRNA, enlace peptídico, translocación y salida del tRNA

Unión delAminoacil-tRNA

FormaciónEnlace peptídico

translocación Factorelongación G

DisociacióntRNA

Comienza un nuevociclo de elongación

T-traducción

Síntesis deproteínasIniciaciónElongación

Se aprecia la intervención de factoresYde GTP

T-traducción

Elongacióny

terminación

Se aprecia la intervención de factoresy

De GTP

T-traducción

2ª fase de la síntesis de proteínas: Terminación

Actúan factores proteicos:•Factores de iniciación•Factores de elongación•Factores de terminacióny energía ( GTP) .

En todos los casos,

T-traducción

Orto modelo de Código genético para traducir el mRNA

T-traducción

Síntesis de proteínas ***

El proceso de síntesis requiere adem ás de otros factores proteicos:•Factores de iniciación•Factores de elongación•Factores de terminacióny de energía ( GTP) .

animación

Met aa

Met

aa

peptidiltransferasa(una ribozima: en procariotas es el rRNA23S de la subunidad mayor; en eucariotasse supone que es el rRNA 28S)

TRANS-PEPTI-

DACIÓN

1ααααGDP

paso 5

T-traducción

Síntesis de proteínas

T-traducción

eEF2

Met

aaGDP

Pi

Met

aa

TRANS-LOCA-CIÓN

eEF2

GTP

Met

aa

translocasa≡ eEF2

GTP

translocasa≡ eEF2

GDP

GTP

GDP

ciclo del factor eEF-2

tRNAs libres

paso 6

T44-transcripción

Replicación, Transcripción ysíntesis de proteínas en procariotas

T-traducción

T-traducción

Organización de genes y regulación de la síntesis de proteínas

OPERON LACTOSA