Síntesis de proteínas. La traducción. Narración ilustrada obtenida de Virtual cell, de la North...

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TRADUCCIÓN: 1. LA MOLÉCULA DE ARNm La traducción comienza con el mRNA. El ARNm Eucariota tiene características únicas. Antes de que pueda ser traducido, debe ser procesado y modificado. Durante el procesamiento se añade una cola “poli A” al extremo 3’ del ARNm. Una enzima llamada poli(A)polimerasa adiciona 100 a 250 residuos de ácido adenílico. Esta cola puede ayudar a aumentar el tiempo de vida útil antes de que sea degradado por las nucleasas. Uno de los caracteres específicos del ARNm es que debe tener una cola poli A.

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TRADUCCIÓN:  1.  LA  MOLÉCULA  DE  ARNm      

                                         

   

 

La  traducción  comienza  con  el  mRNA.  

El ARNm Eucariota tiene características únicas. Antes de que pueda ser traducido, debe ser procesado y modificado.

Durante  el  procesamiento  se  añade  una  cola  “poli  A”  al  extremo  3’  del  ARNm.  Una  enzima  llamada  poli(A)polimerasa  adiciona  100  a  250  residuos  de  ácido  adenílico.  Esta  cola  puede  ayudar  a  aumentar  el  tiempo  de  vida  útil  antes  de  que  sea  degradado  por  las  nucleasas.  

Uno de los caracteres específicos del ARNm es que debe tener una cola poli A.

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aumentar la vida útil al ARNm.

     

     

La  sección  del  ARNm  que  será  traducida  está  hecha  de  secuencias  de  3  bases,  las  que  se  denominan  tripletes,  los  cuales  codifican  para  aminoácidos  específicos,  a  excepción  de  4  de  ellos.  Los  tripletes  se  ilustran  aquí  usando  un  color  propio,  por  ej.,  todos  los  azules  codifican  para  el  aminoácido  leucina.

Dos  codones  o  tripletes  que  codifican  para  el  mismo  aminoácido

La parte 'traducible' del ARNm se compone de codones para aminoácidos individuales, mostrados aquí con colores. Cada color representa un codón para un aminoácido único.

Un  nucleótido  modificado  de  Guanina,  llamado  "caperuza"  se  adiciona  en  el  extremo  5'  de  la  mayoría  de  los ARNm.  La  caperuza  es retenida  en  el  ARNm  y  actúa  en  facilitándole  la unión  al ribosoma  y  en  la  estabilidad  del  ARNm.  

Una cap también se añade al ARNm. Esta cap es necesaria para la estabilidad de la molécula de ARNm y para la eficiencia del proceso de traducción. .

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Tachado

2.  INICIACIÓN  

     

   

Cuando  aparece  la  subunidad  pequeña  del  ribosoma,  se  une  al  mRNA  en  la  Cap  5’  metilada  y  migra  río  abajo  por  la  secuencia  líder  no  traducida  (llamada  5’UTR),    hasta  el  sitio  de  inicio.  Este  sitio  es  casi  exclusivamente  el  primer  codón  AUG  que  encuentra.

Secuencia  líder  no  traducida  (5’UTR).

Codón  de        Inicio.

Cap.  5’

Para comenzar la iniciación, la subunidad pequeña de un ribosoma se une al ARNm. El área de unión es una sección de nucleótidos del ARNm que no será traducida, situada cerca de la CAP 5’.

Cuando  la  subunidad  pequeña  del  ribosoma  está  en  su  lugar,  ya  se  ha  delimitado  dónde  estarán  los  dos  sitios  de  traducción

Secuencia  líder  no  traducida  (5’UTR).

La subunidad pequeña se mueve entonces a lo largo del mRNA hasta que alcanza el primer codón legible. Este codón siempre codifica para el aminoácido metionina.

   

     

 

Antes  de  interactuar  con  el  mRNA,  el  tRNA  debe  ser  activado.  Esto  ocurre  cuando  una  de  las  20  diferentes  aminoacil  tRNA  sintetasas  une  su  correspondiente  aminoácido  al  extremo  3’  de  la  molécula  de  tRNA.

El  tRNA  está  compuesto  de  una  hebra  de  bases,  al  igual  que  el  mRNA.  

Los  tRNA  poseen  una  secuencia  de  bases  triplete,  conocida  como  anticodón.  Es  este  anticodón  que  parea  con  el  codón  contenido  en  el  mRNA.  Un  anticodón  dado  puede  reconocer  más  de  una  versión  de  un  codón  de  un  mRNA.  http://www.genomasur.com/lecturas/Guia11.htm

Las moléculas de ARNt son los próximos en entrar. Estas moléculas de carga traen los aminoácidos a los ribosomas.

Cada tRNA tiene una secuencia codificante triplete que se corresponde con el aminoácido que transporta.

 

     

 

En  eucariotas,  el  primer  tRNA  que  se  une  al  sitio  P  (peptidil)  siempre  transporta  al  aminoácido  metionina.

Debido  a  interacciones  no  estándar,  un  tRNA  no  sólo  puede  parearse  con  múltiples  codones  de  ARNm;  un  codón  puede  también  unirse  con  múltiples  anticodones.

Cada triplete en el ARNm y en el tRNA se corresponde con un aminoácido específico.

La secuencia del anticodón (tRNA) es complementario a la secuencia del codón (ARNm).

     

     

La  subunidad  grande  del  ribosoma  se  une  para  completar  la  formación  de  la  “máquina”  responsable  para  dirigir  la  síntesis  de  proteínas.

El  sitio  peptidil  del  ribosoma  corresponde  a  un  codón  específico  en  la  hebra  de  mRNA.

El  sitio  aminoacil  es  llenado  luego.  También  corresponde  a  un  codón  específico

El ribosoma completo consta de dos sitios: peptidil (izquierda) y aminoacil (derecha).

Después que el primer tRNA se mueve a su lugar (AUG) la subunidad grande del ribosoma se une a la subunidad pequeña.

3.  ELONGACIÓN  

     

   

Con  dos  tRNAs  unidos  al  ribosoma,  los  dos  aminoácidos  comienzan  a  reaccionar.  La  metionina  luego  es  transferida  desde  su  peptidil  tRNA  al  aminoácido  en  el  aminoacil  tRNA.

Cuando  ambos  sitios  del  ribosoma  están  llenos,  está  lista  para  empezar  la  elongación  de  la  cadena  polipeptídica.

Después que el primer tRNA se ha unido al sitio peptidil, un segundo tRNA entra en el ribosoma y se une a su codón complementario en el sitio aminoacil.

Con los dos tRNA en su lugar, el amino ácido del peptidil tRNA se mueve y se une al tRNA en el sitio aminoacil.

     

     

Durante  el  proceso  de  síntesis  del  polipéptido,  el  ribosoma  es  movido  a  lo  largo  del  mRNA  en  un  trecho  de  un  solo  codón.  El  tRNA  con  sus  aminoácidos  llegan  al  sitio  A  y  un  nuevo  tRNA  entra  y  se  une  a  sitio  aminoacil  vacío.

Sin  su  metionina  activada,  el  tRNA  se  mueve  a  un  sitio  E  (exit)  de  salida  en  el  ribosoma  y  es  descargado  poco  después.

Ya sin su aminoácido, el tRNA del sitio peptidil sale del ribosoma.

El ribosoma se desplaza a lo largo del ARNm, y el antiguo sitio aminoacil se convierte en el nuevo sitio peptidil. Un nuevo tRNA, basándose en la secuencia codificante del codón, llena el nuevo sitio aminoacil.

     

 

El  ribosoma  continúa  moviéndose  a  lo  largo  del  mRNA  a  la  tasa  de  un  codón  por  reacción  peptidiltransferasa.  A  medida  que  se  completa  la  reacción,  entra  al  ribosoma  un  nuevo  tRNA  cargado  y  continúa  el  ciclo.  

La  reacción  peptidiltransferasa  o  la  transferencia  de  la  cadena  peptídica  creciente  desde  el  sitio  P  al  aminoácido  en  el  sitio  A,  ocurre  nuevamente,  mientras  que  un  nuevo  tRNA  cargado  se  mueve  al  lugar.

Una vez más, la cadena de aminoácidos en el péptido creciente se transfiere desde el peptidil tRNA al aminoácido del tRNA en el sitio aminoacil.

El ribosoma se mueve de nuevo a lo largo del ARNm y otro ARNt cargado (con su aminoácido) llena el sitio aminoacil.

     

     

La  elongación  del  péptido  en  un  ribosoma  ocurre  a  una  tasa  de  3-­‐5  aminoácidos  añadidos  por  segundo.  Las  proteínas  pequeñas,  de  100  a  200  aminoácidos,  se  sintetizan  en  un  minuto  o  menos

A  medida  que  la  reacción  peptidiltransferasa  continúa,  la  cadena  peptídica  crece  aún  más  y  el  ribosoma  rápidamente  se  mueve  a  lo  largo  del  mRNA  en  sentido  5’  a  3’.

Este proceso de síntesis de péptidos continúa a medida que el ribosoma se mueve a lo largo del ARNm y la futura proteína se alarga más.

La cadena peptídica en crecimiento se transfiere de nuevo desde el peptidil ARNt al aminoácido unido al tRNA en el sitio aminoacil.

4.TERMINACIÓN  

     

 

UAG  es  uno  de  los  3  codones  stop.

El  factor  de  liberación  reconoce  al  codón  stop  y  señala  el  término  de  la  síntesis  proteica.

Se  conocen  dos  tipos  de  factores  de  liberación  que  interactúan  con  los  codones  stop.

No  hay  anticodones  de  ARNt  que  se  correspondan  a  los  3  codones  stop  del  ARNm.  Cuando  se  llega  al  codón  stop,  cesa  la  elongación  del  péptido.

El factor de liberación interfiere con la elongación del péptido y el ribosoma no se desplaza más.

No hay ningún ARNt que reconozca la secuencia de tripletes de los tres codones stop del ARNm. En vez de eso, un factor de liberación entra en el ribosoma.

     

 

Los  factores  de  liberación  también  promueven  la  disociación  de  las  subunidades  ribosómicas,  del  tRNA  terminal  y  del  mRNA.  Esto  libera  las  diferentes  partes  para  un  nuevo  ciclo  de  síntesis  de  proteínas.

Con la cadena peptídica ida , e l r ibosoma se disocia en sus subunidades ind ividua les grande y pequeña.

La  interacción  con  los  factores  de  liberación  da  como  resultado  la  separación  de  la  cadena  peptídica  completa  desde  el  tRNA  en  el  sitio  P.  Luego  la  proteína  abandona  al  ribosoma.

La cadena peptídica se libera del tRNA y sale del ribosoma.

   La  traducción:  la  película  http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/translation/movie-­‐flash.htm      La  traducción  es  la  síntesis  de  una  proteína  a  partir  de  un  mRNA.  Este  proceso  implica  varias  moléculas  clave,  incluyendo  ARNm,  las  subunidades  pequeña  y  grande  de  los  ribosomas,  ARNt  y,  finalmente,  el  factor  de  liberación.  El  proceso  se  divide  en  tres  etapas:  iniciación,  elongación  y  terminación.  Vamos  a  ver  el  proceso  en  acción.    El  ARNm  Eucariota,  el  cual  es  el  sustrato  para  la  traducción,  tiene  un  extremo  3'  llamado  cola  poli-­‐A.  El  mRNA  también  contiene  codones  que  codifican  para  aminoácidos  específicos.    En  el  extremo  5’  hay  una  caperuza  metilada.  La  iniciación  de  la  traducción  comienza  cuando  la  subunidad  pequeña  del  ribosoma  se  une  a  la  caperuza  y  se  mueve  al  sitio  de  inicio  de  la  traducción.    El  ARNt  es  otra  molécula  clave.  Contiene  un  anticodón  que  es  complementario  al  codón  de  ARNm  al  cual  se  une.  El  primer  codón  es  típicamente  AUG.  Unido  al  otro  extremo  del  ARNt  está  el  aminoácido  correspondiente.  La  metionina  se  corresponde  con  el  codón  AUG.    Se  une  ahora  la  subunidad  grande  para  crear  el  sitio  peptidil  (o  P)  y  el  aminoacil  (o  A).  El  primer  ARNt  ocupa  el  sitio  P.  El  segundo  ARNt  entra  en  el  sitio  A  y  es  complementario  al  segundo  codón.    La  metionina  se  transfiere  al  aminoácido  del  sitio  A,  el  primer  ARNt  se  desprende,  el  ribosomas  se  mueve  a  lo  largo  del  mRNA  y  el  siguiente  tRNA  entra.  Estos  son  los  pasos  básicos  de  la  elongación.    A  medida  que  la  elongación  continúa,  el  péptido  creciente  es  continuamente  transferido  al  ARNt  del  sitio  A,  el  ribosomas  se  mueve  a  lo  largo  del  ARNm  y  entran  nuevos  ARNt.    Cuando  un  codón  stop  se  encuentra  en  el  sitio    A,  entra  un  factor  de  liberación  a  este  sitio  A  y  la  traducción  se  termina.  Cuando  se  llega  al  término,  el  ribosoma  se  disocia  y  la  proteína  recién  formada  se  libera.  

La  síntesis  de  proteínas  se  completa  y  la  nueva  proteína  está  lista  para  ser  plegada  por  las  proteínas  chaperonas  del  RER,    para  que  tome  su  forma  tridimensional  particular.  http://webs.uvigo.es/mmegias/5-­‐celulas/5-­‐reticulo.php  

La síntesis de proteínas ha terminado. La cadena peptídica está lista para sufrir otros cambios, como plegamiento, marcaje o combinarse con otras polipéptidos para formar proteínas más grandes.

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si no funciona el link usen el siguiente:https://www.youtube.com/watch?v=5bLEDd-PSTQ