7.3 Etapas de la síntesis de proteínas en organismos procarióticos.

SINTESIS DE PROTEÍNAS

La síntesis de proteínas ocurre en los ribosomas que consisten en dos subunidades, una grande y una pequeña, cada una formada por rRNA y proteínas específicas. Para la síntesis de proteínas, también se requiere de moléculas de tRNA, que están plegadas en una estructura secundaria con forma de hoja de trébol. Estas moléculas pequeñas pueden llevar un aminoácido en un extremo y tienen un triplete de bases, el anticodón, en un asa central, en el extremo opuesto de la molécula. La molécula de tRNA es el adaptador que aparea el aminoácido correcto con cada codón de mRNA durante la síntesis de proteínas. Hay al menos un tipo de molécula de tRNA para cada tipo de aminoácido presente en las células. Las enzimas conocidas como aminoacil-tRNA sintetasas catalizan la unión de cada aminoácido a su molécula de tRNA específica.

En E. coli y otros procariotas, aun cuando el extremo 3' de una cadena de mRNA está siendo transcripto, se están uniendo ribosomas cerca de su extremo 5'. En el lugar donde la cadena de mRNA está en contacto con un ribosoma, se unen tRNAs temporalmente a la cadena de mRNA. Esta unión ocurre por apareamiento de bases complementarias entre el codón de mRNA y el anticodón de tRNA. Cada molécula de tRNA lleva el aminoácido específico requerido por el codón de mRNA, al cual se une el tRNA. Así, siguiendo la secuencia dictada originalmente por el DNA, las unidades de aminoácidos son alineadas una tras otra y, a medida que se forman los enlaces peptídicos entre ellas, se unen en una cadena polipeptídica.

Esquema general del flujo de información en procariotas y eucariotas: a) En procariotas, el RNA se transcribe a partir de una molécula de DNA circular y, a medida que ocurre la transcripción, se produce la traducción en el mismo compartimiento. b) En eucariotas, la transcripción ocurre en el núcleo y el RNA, luego de sufrir un procesamiento, se dirige al citoplasma donde se produce la síntesis de proteínas. Como se vio en el capítulo 5, algunas proteínas son sintetizadas en los ribosomas libres y otras en los que están adheridos al retículo endoplásmico.

Esquema general del flujo de información en procariotas y eucariotas.

Tres etapas en la síntesis de proteínas en procariotas

La síntesis de proteínas ocurre en varias etapas: a) Iniciación. La subunidad ribosómica más pequeña se une al extremo 5' de una molécula de mRNA. La primera molécula de tRNA, que lleva el aminoácido modificado fMet, se acopla con el codón iniciador AUG de la molécula de mRNA. La subunidad ribosómica más grande se ubica en su lugar, el complejo tRNA-fMet ocupa el sitio P (peptídico). El sitio A (aminoacil) está vacante. El complejo de iniciación está completo ahora.

Un segundo tRNA, con su aminoácido unido, se coloca en el sitio A y su anticodón se acopla con el mRNA. Se forma un enlace peptídico entre los dos aminoácidos reunidos en el ribosoma. Al mismo tiempo, se rompe el enlace entre el primer aminoácido y su tRNA. El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena de mRNA en una dirección 5' a 3', y el segundo tRNA, con el dipéptido unido, se mueve desde el sitio A al sitio P, a medida que el primer tRNA se desprende del ribosoma. Un tercer aminoacil-tRNA se coloca en el sitio A y se forma otro enlace peptídico. La cadena peptídica naciente siempre está unida al tRNA que se está moviendo del sitio A al sitio P y el tRNA entrante que lleva el siguiente aminoácido siempre ocupa el sitio A. Este paso se repite una y otra vez hasta que se completa el polipéptido.

Cuando el ribosoma alcanza un codón de terminación (en este ejemplo UGA), el polipéptido se escinde del último tRNA y el tRNA se desprende del sitio P. El sitio A es ocupado por un factor de liberación que produce la disociación de las dos subunidades del ribosoma.

Resumen general de la síntesis de proteínas en una bacteria

A partir del DNA cromosómico se transcriben: diferentes moléculas de rRNA que, combinadas con proteínas específicas, forman los ribosomas; los diferentes tipos de moléculas de tRNA correspondientes a los distintos aminoácidos y los mRNA, que llevan la información para la secuencia de aminoácidos de las proteínas. Cuando un mRNA se une a la subunidad menor del ribosoma, comienza el proceso de síntesis de proteínas, que se describe en detalle en el texto.

TRADUCCIÓN:
Sintesis de la secuencia de aa de una proteina siguiendo el mensaje contenido en el ARNm. Intervienen 3 tipos de ARN:

• ARNm: lleva la información genética contenida en el ADN.
• ARNr: forma parte del ribosoma.
• ARNt: transporta aa desde el citosol a los ribosomas.

Los aa tienen la capacidad de asociarse y dar lugar a un aminoacil-ARNt, de forma que se liberan AMP, fósforo inorgánico y queda libre la enzima, que después vuelve a actuar.

1. Iniciación:el ARNm se une a la subunidad menor de un ribosoma. A este grupo de moléculas se une la subunidad ribosómica mayor mediante: centro P(en él se sitúa el primer aminoacil-ARNt) y centro A(donde se ubican los siguientes aminoacil-ARNt)
2. Alargamiento: el radical carboxilo del aa iniciador se une con el radical amino del aa siguiente mediante un enlace peptídico. Así, el centro P queda ocupado por un ARNt sin aa. Entonces se produce la translocación ribosomal.A su vez, el centro A queda libre.
3. Finalización: cuando aparecen estos 3 tripletes (UAA, UAG y UGA) en el centro A ya no aparece ARNt, se queda libre. La peptidil-transferasa se une el último aa-ARNt a una molécula de agua y no se añade más aa.

BIBLIOGRAFIA

http://tavotic.blogspot.mx/2010/05/bio-transcripcion-y-traduccion-en.html

http://www.angelfire.com/magic2/bioquimica/sintesis_de_prote_nas.htm