Síntesis de Proteínas (Bioquímica 2009)

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    Sntesis de protenas:Sntesis de protenas:

    Ttraduccin de laTtraduccin de lainformacin genticainformacin gentica.Dr. Ronald Navarro OviedoDr. Ronald Navarro Oviedo

    Magister en BioqumicaMagister en BioqumicaDepartamento de BioilogaDepartamento de Bioiloga

    Universidad Nacional de San AgustnUniversidad Nacional de San Agustn

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    Hiptesis del adaptador de CrikHiptesis del adaptador de Crik

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    Ribosomas y retculo endoplasmticoRibosomas y retculo endoplasmtico

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    Cdigos genticos solapantes y noCdigos genticos solapantes y no

    solapantessolapantes

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    Triplete cdigo no solapanteTriplete cdigo no solapante

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    !l cdigo gentico

    Relacin entre la secuencia de bases del RNA transcrito (codificada en el DNA) y la secuencia deaminocidos de las protenasCada aminocido est codificado por un triplete de nucletidos o CODNLa secuencia de aminocidos de una protena est definida por una secuencia lineal de codones

    formados por tripletes cont!os

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    Caracter sticas del cdigo

    gentico"# Los codones estn escritos en direccin $%&%'# arios codones tienen funciones especiales

    A*+, codn de inicio- se.ala el principio de la cadena polipeptdica*AA- *+A- *A+, Codones de terminacin- codifican el final de la sntesis de la cadenapolipeptdica (codones /0O1) 2l cdio es deenerado un aminocido determinado puede estar codificado porms de un codn o triplete (slo la metionina y triptfano tienen un 3nico codn)4# 2l cdio no es ambi!o nin3n codn especifica ms de un aminocido#$# Cuando un aa tiene m3ltiples codones- la diferencia est en la &5 base (e6tremo &%)

    7# 2s casi uni8ersal mismo cdio en procariotas y en eucariotas# (26cepcinalunos codones del DNA mitocondrial y especies raras)9# 2l primer codon de la secuencia establece el marco o pauta de lectura (para unasecuenciadeterminada pueden e6istir & marcos de lectura)# OR:,marco de lectura abierto (enes)

    2ffect of a termination codon in a repeatin tetranucleotide# Termination codons pin!" are encounteredever# $ourt% codon in t%ree di$$erent reading $rames s%o&n in di$$erent colors". Dipeptides or tripeptides are

    s#nt%esi'ed( depending on &%ere t%e ri)osome initiall# )inds.

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    "nteraccin tR#$%mR#$

    Los dos RNAs se aparean de forma

    antiparalela- aparendose la "5 basedel codon con la &5 del anticodon

    BALANCEO: Capacidad de ciertos

    anticodonespara aparearse con varios

    codones que difieren entre si en la

    tercera base

    ;ase de balanceo

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    Sntesis de protenasSntesis de protenas

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    !structura y sitios funcionales de los

    ribosomas

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    tR#$s: estructura y papel

    adaptador

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    !structrura tridimensional

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    &ases de la traduccin

    Componentes reueridos# * *n tRNA especial para la iniciacin * *nos 4E tRNAs portadores de aminocidos * Ribosomas

    * *n mRNA de secuencia distinta para cada polipFptido sintetiado * :actores proteicos de iniciacin- elonacin y teminacin de la sntesis

    "# Acti8acin de los aminocidos en forma de

    aminoacil@tRNAs'#

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    $lgunas aminoacil%tR#$ sintetasas corrigen errores

    1resentan sitio de correccin deerrores las sintetasas ueincorporan aminocidos muyparecidos

    Los aminocidos incorrectos aBustanperfectamente en el sitio decorreccin y la acti8idad correctora?idrolia su enlace con el tRNA

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    No discriminadas

    +untos reconocidos por

    una aminoacil,tRNA

    sintetasa

    +untos reconocidos por

    mas de una aminoacil,

    tRNA sintetasa

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    -lemento reconocido por la

    Ala,tRNA sintetasa

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    &ase de iniciacin de la

    ase de iniciacin de la

    traduccin

    raduccin

    ") /e unen a la subunidad ribosomal

    peue.a los :actores de iniciacin yel mRNA con el A*+ en el sitio 1

    ') 2ntra el tRNA iniciador (f>et)cuyo anticodn se aparea con el

    A*+2ntra un factor de iniciacin unido a+01

    idrlisis del +01 y liberacin delos factores de inicicin

    &) /e une la subunidad rande delribosoma y se forma el CO>1L2GO D2

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    "niciacin de la traduccin en clulas

    niciacin de la traduccin en clulas

    procariotas

    rocariotas

    Los mRNAs de los oranismos procariotasutilian las secuencias /?ine@Dalarno del e6tremo $% para su colocacin en la subunidad peue.a del

    ribosoma

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    "niciacin de la traduccin en

    niciacin de la traduccin en

    clulas eucariotas

    lulas eucariotas

    Los oranismos eucariotas necesitan muc?os factores proteicos para lacolocacin de la subunidad peue.a del ribosoma en el primer codon A*+ deiniciacin del mRNA#

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    &ase de elongacin de la

    ase de elongacin de la

    traduccin

    raduccin

    "# 2ntrada de un aminoacil@tRNA- unido a un factor deelonacin con +01 (2: 0u@+01)- al sitio A del ribosoma

    '# :ormacin del enlacepeptdico# La f>et estransferida al rupo aminodel aminoaciltRNA localiadoen el sitio A

    0ranslocacin del ribosoma tresnucletidos ?acia el e6tremo &%del mRNA# 2l dipeptidil@tRNA sesit3a en el sitio 1 deBando el sitio

    A libre para el siuiente aminoaciltRNA

    Cataliado

    por el RNA'&s

    idrlisisde +01

    /e produce por la repeticin sucesi8a de tres pasos

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    &ase de terminacin de la

    ase de terminacin de la

    traduccin

    raduccin

    La terminacin est se.alada porlos codones de terminacin *AA-*A+ o *+A en el sitio A#

    /e une un factor de liberacin y selibera el polipFptido terminado

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    'odificacionesodificaciones

    postraduccionales

    ostraduccionales

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    "n(ibicin de la s ntesisn(ibicin de la s ntesis

    prote ca

    rote ca

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    0etracyclines in%i)it protein s#nt%esis in )acteria)# )loc!ing t%e A site on t%e ri)osome( preventing

    t%e )inding o$ aminoac#l,tRNAs.

    C?loramp?enicol in%i)its protein s#nt%esis )#)acterial and mitoc%ondrial and c%loroplast"ri)osomes )# )loc!ing peptid#l trans$er( it does

    not a$$ect c#tosolic protein s#nt%esis in

    eu!ariotes

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    Bloquea la peptidil trans$erasa de los

    ri)osomas eucari0ticos 12S( pero no los

    )acterianos 32S mitocondrial #

    cloropl4stico"

    A )a/as concentraciones causa lectura

    er0nea del c0digo gen5tico en )acterias"6 aaltas concentraciones in%i)e la iniciaci0n de

    la sntesis proteica

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    Sntesis de protenas enSntesis de protenas en

    eucariotaseucariotas

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    !structura de los ribosomas y sitios funcionales!structura de los ribosomas y sitios funcionales

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    'apa de ensamble de la subunidad mayor de !. coli'apa de ensamble de la subunidad mayor de !. coli

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    'icrograf as elctrnicas de los

    icrograf as elctrnicas de los

    polisomas

    olisomas

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    "nteracciones codn%

    nteracciones codn%

    anticodn

    nticodn

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    "nteraccin de un tR#$ con su aminoacil%tR#$"nteraccin de un tR#$ con su aminoacil%tR#$

    sintetasasintetasa

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    "niciacin de la traduccin en eucariotas"niciacin de la traduccin en eucariotas

    !t d l l i l t i t i d!t d l l i l t i t i d

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    !tapas de la elongacin en la sntesis proteica de!tapas de la elongacin en la sntesis proteica de

    eucariotaseucariotas

    !&%) en el ciclo de elongacin!&%) en el ciclo de elongacin

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    !& ) en el ciclo de elongacin!& ) en el ciclo de elongacin

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    'odelo de terminacin de'odelo de terminacin de

    la biosntesis proteicala biosntesis proteica

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    7a puromicina inter$iere con la

    sntesis proteica por $uncionar

    como un an4logo del aminoacil,

    tRNA. -n este caso( tirosil,

    tRNA en la reacci0n de la

    peptidil trans$erasaRetculo endoplasm4tico rugoso de una c5lula.

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    Ruta secretoria: reconocimiento del pptido se*al

    uta secretoria: reconocimiento del pptido se*al

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    >aduracin de laproinsulina ?umana La diftamida es una modificacin

    postraduccional de un residuoespecfico de ?istidina del 2:@'

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    +egradacin proteica

    egradacin proteica

    dependiente de $T, y ubi-uitina

    ependiente de $T, y ubi-uitina

    Modelo de proteasoma